Welche Materialien werden zum Schmieden verwendet?

Die Schmiedematerialien bestehen hauptsächlich aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl mit unterschiedlichen Zusammensetzungen, gefolgt von Aluminium, Magnesium, Kupfer, Titan und deren Legierungen. Zu den ursprünglichen Materialzuständen gehören Stangen, Barren, Metallpulver und flüssiges Metall. Das Verhältnis der Querschnittsfläche eines Metalls vor der Verformung zur Querschnittsfläche nach der Verformung wird Schmiedeverhältnis genannt. Die richtige Wahl des Schmiedeverhältnisses, eine angemessene Erwärmungstemperatur und Haltezeit, eine angemessene Anfangs- und Endschmiedetemperatur, ein angemessener Verformungsgrad und eine angemessene Verformungsgeschwindigkeit stehen in engem Zusammenhang mit der Verbesserung der Produktqualität und der Kostensenkung.

Als Rohlinge für kleine und mittlere Schmiedestücke werden im Allgemeinen runde oder quadratische Stangenmaterialien verwendet. Die Kornstruktur und die mechanischen Eigenschaften des Stangenmaterials sind gleichmäßig und gut, mit präziser Form und Größe, guter Oberflächenqualität und einfach für die Massenproduktion zu organisieren. Solange die Erwärmungstemperatur und die Verformungsbedingungen angemessen kontrolliert werden, können hochwertige Schmiedestücke ohne nennenswerte Schmiedeverformung geschmiedet werden. Barren werden nur für große Schmiedestücke verwendet. Ein Barren ist eine Gussstruktur mit großen säulenförmigen Kristallen und lockeren Zentren. Daher ist es notwendig, die säulenförmigen Kristalle durch große plastische Verformung in feine Körner zu zerkleinern und diese locker zu verdichten, um eine hervorragende Metallstruktur und mechanische Eigenschaften zu erhalten.

Durch Pressen und Brennen geformte pulvermetallurgische Vorformen können durch Nicht-Flash-Schmieden im heißen Zustand zu Pulverschmiedestücken verarbeitet werden. Die Dichte des Schmiedepulvers kommt der von allgemeinen Gesenkschmiedestücken nahe, mit guten mechanischen Eigenschaften und hoher Präzision, was die nachfolgende Schneidbearbeitung reduzieren kann. Die innere Struktur von Pulverschmiedestücken ist gleichmäßig und ohne Entmischung und kann zur Herstellung kleiner Zahnräder und anderer Werkstücke verwendet werden. Allerdings ist der Preis von Pulver viel höher als der von allgemeinen Riegelmaterialien, was seine Anwendung in der Produktion einschränkt. Durch die Anwendung von statischem Druck auf das flüssige Metall, das in den Formhohlraum gegossen wird, kann es sich verfestigen, kristallisieren, fließen, sich plastisch verformen und sich unter Druck verformen, um die gewünschte Form und Eigenschaften des Schmiedestücks zu erhalten. Flüssigmetallschmieden ist ein Umformverfahren zwischen Druckguss und Gesenkschmieden, das sich besonders für komplexe dünnwandige Teile eignet, die durch allgemeines Gesenkschmieden schwer zu formen sind.

Zu den Schmiedewerkstoffen zählen neben herkömmlichen Werkstoffen wie Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl unterschiedlicher Zusammensetzung auch Aluminium, Magnesium, Kupfer, Titan und deren Legierungen. Als Verformungslegierungen werden auch Hochtemperaturlegierungen auf Eisenbasis, Hochtemperaturlegierungen auf Nickelbasis und Hochtemperaturlegierungen auf Kobaltbasis geschmiedet oder gewalzt. Allerdings weisen diese Legierungen relativ schmale plastische Zonen auf, was das Schmieden relativ schwierig macht. Für verschiedene Materialien gelten strenge Anforderungen an die Erwärmungstemperatur, die Schmiedetemperatur und die endgültige Schmiedetemperatur.

 


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 19. November 2024

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