金屬鑄造和空氣錘鍛造是兩種廣泛使用的金屬成型工藝。
與鑄造產(chǎn)品相比,鍛造產(chǎn)品通常具有改善的機械性能和更高的延展性。鍛造可消除產(chǎn)品中的孔隙和孔洞,因為它可產(chǎn)生連續(xù)的晶粒流動和細晶粒,并且耐磨性更高。但是,要選擇哪種方法可以證明對特定要求更有效,可以討論的因素很多。
1.尺寸
對于鑄造,將金屬加熱到熔融狀態(tài),然后倒入所需形狀的模具中。由于其液態(tài),金屬可以流入各種形狀和尺寸的模具中。而為了鍛造金屬,在室溫下用錘子或模具將其錘打,然后成形為所需的形狀。因此,鍛造需要大量的力來使金屬成形,并且該力隨著工件尺寸的增加而顯著增加。
2.設計
在空氣錘鍛造和鑄造工藝之間進行選擇時,金屬公差,零件復雜性,晶粒結構和結構完整性是一些設計因素。
對于具有微小細節(jié)和內(nèi)部細節(jié)的復雜物體,鍛造有其局限性。另一方面,由于鑄件使用熔融形式的金屬,所以可以容易地模制鑄件,而與零件的復雜性無關。
3.合金選擇
選擇合金或其可用性是選擇金屬成形工藝的重要因素之一。鍛造產(chǎn)品使用坯料制造。在生產(chǎn)現(xiàn)場,僅使用精確數(shù)量的牌號和數(shù)量有限的合金進行生產(chǎn)。鑒于鑄造工藝是在鑄造廠進行的,因此選擇合適的合金更加容易且具有成本效益。
此外,合金中的鐵素體含量也被認為是使產(chǎn)品比鍛件更耐腐蝕的重要因素。
4.組件強度
組件的內(nèi)部強度和結構也是要考慮的重要因素。鍛造將谷物流的路徑引導到特定方向,從而形成方向更強的成分。鍛造產(chǎn)品在不同方向上具有不同的特性測量值,被稱為各向異性。
而鑄造產(chǎn)品在各個方向上具有相似的性能測量值,被稱為各向同性。因此,鑄造產(chǎn)品在各個方向上均一地堅固,而鍛件在特定方向上的特性通常更強。因此,選擇哪種生產(chǎn)工藝取決于產(chǎn)品的應用
5.費用
沒有哪個公式可以確定哪個過程更具成本效益。兩種方法在不同維度的成本方面都有其效率。生產(chǎn)規(guī)模,所選合金的成本,形狀復雜性,產(chǎn)品規(guī)格和測試會影響整個制造過程的價格。
鑄件對所有尺寸均具有成本效益,而鍛件對大中型均有效。對于鑄造來說,原材料的預算通常低于空氣錘鍛造成本,因為坯料的初始加工成本也增加了鍛造成本。閉模鍛造(CDF)工具通常比裸模鍛造(ODF)昂貴。因此,對于大規(guī)模生產(chǎn),如果為該過程購買專用工具,則可以降低單位成本。
機加工鑄件可以證明更具成本效益,因為鑄造廠可以通過重新熔化來回收機加工切屑。鍛造無法做到這一點。鍛造和鑄造的加工速率幾乎相同。但是,由于在鍛件中存在較細的晶粒,因此某些不銹鋼和鎳合金的切削加工性得到了提高。