Как отличить кованные детали от литых

Новичкам в металлообрабатывающей промышленности, особенно тем, кто занимается механической обработкой, необходимо распознавать разнообразие форм сырья, чтобы обеспечить успех в отделочных операциях. Различные методы объемного формования дают разные результаты, особенно в отношении состояния поверхности и металлургии. Каждый из них потребует различных подходов для обеспечения стабильных высококачественных результатов.

Визуальные подсказки

Советы по визуальным подсказкам на деталях от мастеров художественной ковки в Нижнем Новгороде. На самом деле это первое, на что нужно обратить внимание, чтобы определить, как было произведено сырье. Многие люди путают поковки, отливки и детали из порошкового металла, потому что не понимают, что искать. Каждый процесс имеет уникальные подходы к производству объемной формы. Наблюдение за особенностями может дать возможность отличить один процесс от другого. Различия могут быть незначительными, и, если была выполнена значительная шлифовка, полировка или механическая обработка, многие контрольные признаки могут быть удалены, что затруднит идентификацию процесса.

Внешние особенности

Внешние особенности, такие как конические боковые стенки, называемые уклоном, радиусами углов и скруглениями, следы от выталкивающих штифтов и даже следы на поверхности и шероховатость могут предоставить информацию, позволяющую идентифицировать. Итак, на что обратить внимание?

Поковки в открытых штампах, если они не подвергались механической обработке, обычно имеют следы инструмента на внешних поверхностях, где инструмент для ковки прижимается к заготовке, чтобы придать ей форму. Часто это множество «плоских» следов, когда заготовка неоднократно подвергалась ударам молотком или штамповке в процессе ковки. Штампованные поковки, где материал забивается или вдавливается в полости штампа, будет иметь более однородную и гладкую поверхность. В большинстве случаев штамповка штампов производится с использованием двух или более сопрягаемых штампов. Там, где эти штампы соединяются, будут «разделительные линии», по которым избыточный материал будет вытекать из полости между штампами во время операции ковки. Этот избыток материала, который образуется по периферии полостей, удаляется в ходе операции «обрезки», когда излишки срезаются с основной части поковки. Линия разъема и операция обрезки могут быть очевидными признаками того, что предмет является ковкой. Кроме того, поскольку материал должен иметь приспособления для выхода из штампа, боковые стенки полостей обычно имеют уклон. Это означает, что полость сужается от меньшего размера в нижней части полости к большему на линии разъема, где встречаются поверхности матрицы должен формироваться сплав, тем больше требуется тяга и тем больше должны быть галтели в глубине полости штампа.

Отливки

Отливки бывают самых разных форм, получаемых различными вариациями процесса литья. Многие виды литья требуют сборки формы по частям. В процессе, называемом литьем в песчаные формы, когда смесь, напоминающая песок, затвердевшая с помощью связующего, набивается вокруг объектов, называемых «узорами», сборка этих частей для формирования полной формы обычно приводит к линиям разъема. Жидкий материал может протекать между половинками формы, что требует удаления после того, как отливка выйдет из формы. Как правило, такой излишек материала будет сошлифован с отливки. Шлифовка и полировка отливок обычно отличается от зачистки поковок. С опытом различия становятся очевидными. Другие типы процессов литья имеют другие особенности и внешний вид. Отливки по выплавляемым моделям не будут иметь линий разъема, но, как и все отливки, их можно идентифицировать по отверстиям в форме, обычно называемым воротами и стояками, через которые жидкость должна поступать в форму, а газы должны выходить при втекании жидкости. Материал, который затвердевает в этих отверстиях, должен быть удален, и обнаружение этих мест визуально идентифицирует предмет как отливку. Материал, прикрепленный к отливке, отрезается путем распиливания и шлифования. Постоянная форма или литье под давлением – это еще один тип процесса литья, который приводит к большему количеству вариаций внешнего вида. При литье под давлением инструменты монтируются в машину, которая открывает и закрывает штампы для каждой детали (каждого выстрела). При закрытых матрицах жидкий материал под давлением нагнетается в полости матриц. На линиях разъема может образоваться заусенец, который необходимо будет удалить, часто при операции обрезки, похожей на обрезку поковки, в штампе, изготовленном специально для этой операции. При литье в постоянные формы жидкий материал может быть втянут в форму с помощью вакуума, в отличие от литья под давлением, когда он может быть принудительно введен под давлением. Опять же, во всех случаях на необработанной отливке будут видны литники, литники и стояки, необходимые для обеспечения правильного заполнения формы, а также следы отметок, используемых для извлечения отливки из формы.

Порошковый металл

Методы уплотнения порошка приводят к характерным признакам порошкового процесса, различным для каждого используемого метода, но сильно отличающимся от ковки или литья. Существует множество способов получения компонентов из порошков. Доминирующим методом является прессование порошка в матрице и последующее спекание изделия, чтобы заставить компоненты расплавиться вместе. Такие порошковые прессовки могут быть впоследствии отчеканены, изостатически спрессованы или даже кованы для достижения полной плотности и улучшения свойств. Детали, прессованные прессованием, обычно не имеют существенных трехмерных аспектов, а толщина поперечного сечения ограничивает возможность достижения адекватного уплотнения порошков. Прессованные изделия не будут иметь разделительных линий или признаков мест, где материал попал в пресс-форму. В литье металлов под давлением, очень мелкие порошки впрыскиваются в более сложные конфигурации, чем это может быть достигнуто при обычном прессовании. Металлические изделия для литья под давлением, как правило, имеют небольшие размеры, большие объемы, сложные сетчатые формы, которые было бы трудно или невозможно изготовить любым другим методом. Доказательства мест, где материал впрыскивается в головку или выходят газы, могут быть незаметны невооруженным глазом. Используя порошки в аддитивном производстве, где порошок непосредственно расплавляется для создания конфигурации, слой за слоем, частицы расплавляются в большую массу в процессе, чем-то похожем на сварку. Эти процессы приведут к характеристикам поверхности, отличным от других процессов порошка, литья или ковки. Изделия, произведенные в аддитивном производстве с порошковым покрытием, имеют тенденцию иметь вариации шероховатости поверхности в зависимости от скорости выбранного процесса. Как правило, чем быстрее протекает процесс, тем шероховатее поверхности. Изделия AM строятся на базовой поверхности и обычно отделяются от основы путем распиловки. Многие конфигурации также требуют дополнительных несущих конструкций, которые создаются вместе с нужным элементом. Такие опоры должны быть удалены и утилизированы после завершения обработки AM.

Металлургия и микроструктура

Наиболее существенные отличия одного типа процесса формовки от другого заключаются в получаемой металлургии. Свойства деформации, механические свойства, созданные с помощью процессов деформации, таких как ковка, являются результатами, которые часто ищут и требуют каждый процесс, конкурирующий с ковкой. Практически все процессы литья и порошкового металла создают изотропную микроструктуру или металлургию, которая может быть разрушена кинетикой градиентов теплопередачи. Переменные затвердевания и последующие высокотемпературные процессы, предназначенные для обеспечения уплотнения, могут вызвать изменчивость свойств в поперечном сечении компонента. Часто эта динамика может привести к внутренним пустотам или структурам, которые ухудшают механические свойства или ограничивают усталостную долговечность. Деформируемые свойства достигаются за счет энергии деформации, которая изменяет все поперечное сечение поковки. Разработка процесса деформации может создать анизотропные свойства для повышения прочности изделия в зонах наибольшего напряжения во время эксплуатации. Поковки достигают этого результата с минимальной массой материала по сравнению с другими процессами, которые требуют увеличения объема и веса для обеспечения достаточной прочности. Однако, когда усталостные свойства имеют первостепенное значение, деформируемые свойства обеспечивают непревзойденную долговечность.