Υπάρχουν πολλά είδη υλικών για τη σφυρηλάτηση εξαρτημάτων. Τα παρακάτω είναι μια εισαγωγή σε κοινά υλικά μερών σφυρηλατίας:
Χάλυβας
Χαλοπατικός χάλυβα: Έχει καλή αντοχή, συγκόλληση και απόδοση κρύου επεξεργασίας, αλλά σχετικά χαμηλή αντοχή. Για παράδειγμα, ο Αρ. 20 χάλυβας χρησιμοποιείται συχνά για την κατασκευή ορισμένων εξαρτημάτων που δεν υποβάλλονται σε μεγάλη δύναμη, αλλά απαιτούν καλή σκληρότητα και απόδοση επεξεργασίας, όπως οι μικροί άξονες, οι ράβδοι σύνδεσης, οι βίδες κλπ. Αρ. 20 Χάλυβα είναι εύκολο να σχηματιστεί κατά τη διάρκεια της σφυρηλάτησης, έχει ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασίας σφυρηλάτησης και δεν είναι επιρρεπής σε ελαττώματα όπως οι ρωγμές κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας. Γενικά, μετά την εξομάλυνση της θεραπείας, μπορούν να ληφθούν ομοιόμορφες δομές φερρίτη και μαργαριτάρι και μετά τη βελτίωση των μηχανικών του ιδιοτήτων, μπορεί να πληροί τις αντίστοιχες απαιτήσεις χρήσης.
Μεσαίο ανθρακούχο χάλυβα: Η υψηλή αντοχή, η ορισμένη σκληρότητα και οι ολοκληρωμένες μηχανικές του ιδιότητες είναι σχετικά καλές. Για παράδειγμα, ο χάλυβας αριθ. 45, ο Αρ. 45 χάλυβας είναι ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα υλικά σφυρηλάτησης. Μετά τη σφυρηλάτηση και την κατάλληλη θερμική επεξεργασία, μπορεί να αποκτήσει έναν καλό συνδυασμό δύναμης και σκληρότητας. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή διαφόρων άξονων, εργαλείων και άλλων μερών με πιο πολύπλοκες δυνάμεις. Στην αυτοκινητοβιομηχανία, πολλοί άξονες μετάδοσης, ενδιάμεσοι άξονες κ.λπ. είναι σφυρηλατημένοι με χάλυβα αριθ. 45, ο οποίος μπορεί να αντέξει τα φορτία ροπής και κάμψης, ενώ πληρούν τις απαιτήσεις αξιοπιστίας της μακροχρόνιας λειτουργίας οχημάτων. Η αρχική θερμοκρασία σφυρηλάτησης είναι γενικά 1050-1100 βαθμός και η τελική θερμοκρασία σφυρηλάτησης δεν πρέπει να είναι χαμηλότερη από 800 βαθμούς. Κατά τη διάρκεια της σφυρηλάτησης, η ποσότητα παραμόρφωσης και η ταχύτητα παραμόρφωσης πρέπει να ελέγχονται λογικά σύμφωνα με τις απαιτήσεις για να αποφευχθούν ελαττώματα όπως ρωγμές.
Υψηλός άνθρακα χάλυβα: υψηλή σκληρότητα, καλή αντοχή στη φθορά, αλλά κακή σκληρότητα. Τα τυπικά παραδείγματα περιλαμβάνουν χάλυβες εργαλείων άνθρακα T8 και T10, τα οποία συχνά χρησιμοποιούνται για την κατασκευή εξαρτημάτων εργαλείων όπως μαχαίρια και εργαλεία μέτρησης που απαιτούν υψηλή σκληρότητα και αντίσταση στη φθορά. Λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, πρέπει να δοθεί περισσότερη προσοχή στον έλεγχο της θερμοκρασίας σφυρηλάτησης κατά τη σφυρηλάτηση του χάλυβα υψηλού άνθρακα. Η αρχική θερμοκρασία σφυρηλάτησης είναι γενικά περίπου 1000-1050 βαθμός, η τελική θερμοκρασία σφυρηλάτησης είναι σχετικά χαμηλή και ο λόγος σφυρηλάτησης πρέπει να είναι κατάλληλος. Ταυτόχρονα, ο ρυθμός ψύξης μετά από σφυρηλάτηση θα πρέπει επίσης να ελέγχεται αυστηρά, διαφορετικά είναι εύκολο να σχηματιστεί μια δομή σβέσης και να προκαλέσει ρωγμές μέσα στα μέρη.
Χάλυβα κράματος
Χάλυβα από κράμα: χάλυβα κράματος που σχηματίζεται προσθέτοντας μια μικρή ποσότητα στοιχείων κράματος (όπως μαγγάνιο, πυρίτιο, βαναδικό κ.λπ.) στον ανθρακούχο χάλυβα. Η προσθήκη αυτών των στοιχείων κράματος μπορεί να βελτιώσει τη δύναμη, την ανθεκτικότητα, την αντίσταση στη φθορά και την αντοχή στη διάβρωση του χάλυβα. Για παράδειγμα, το 40CR είναι ένα τυπικό χάλυβα χαμηλού κράματος, ο οποίος έχει υψηλότερη αντοχή από 45 χάλυβα και καλή σκληρότητα. Χρησιμοποιείται συχνά για την κατασκευή σημαντικών εξαρτημάτων φορτίου όπως στροφαλοφόρους άξονες και ράβδους σύνδεσης αυτοκινήτων. Μέσω της σφυρηλάτησης, οι κόκκοι μπορούν να βελτιωθούν και η εσωτερική δομή της μπορεί να βελτιωθεί. Μετά τη σβέση και τη σκλήρυνση, μπορεί να επιτύχει υψηλές απαιτήσεις σκληρότητας και αντοχής, εξασφαλίζοντας την ικανότητα να αντέχει τεράστια εναλλασσόμενα φορτία υπό λειτουργία υψηλής ταχύτητας του κινητήρα.
Χάλυβα μεσαίας κράματος και υψηλό κράμα χάλυβα: Το περιεχόμενο των στοιχείων κράματος είναι υψηλή και γενικά έχει υψηλότερη αντοχή, αντοχή στη φθορά, αντοχή στη διάβρωση και αντοχή στη θερμότητα και άλλες ειδικές ιδιότητες. Για παράδειγμα, ο χάλυβας 3CR2W8V χρησιμοποιείται συχνά για να κάνει ζεστές μήτρες. Αυτός ο χάλυβας έχει υψηλή αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία και θερμική σταθερότητα και μπορεί να διατηρήσει το σχήμα της μήτρας για μεγάλο χρονικό διάστημα κάτω από το περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας και να αντέξει τεράστια πίεση χωρίς παραμόρφωση και ζημιά. Υπάρχουν επίσης χάλυβες 1CR18NI9 και 1CR18NI9TI σε ανοξείδωτο χάλυβα. Λόγω του υψηλού ποσοστού των στοιχείων του χρωμίου και του νικελίου, έχουν εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και χρησιμοποιούνται συχνά για την παραγωγή εξαρτημάτων που εργάζονται σε διαβρωτικά περιβάλλοντα, όπως ανθεκτικά στη διάβρωση τμήματα σε χημικό εξοπλισμό. Κατά τη σφυρηλάτηση αυτών των χάλυβες, λόγω του υψηλού περιεχομένου του στοιχείου κράματος, η θερμοκρασία θέρμανσης και οι παραμέτρους της διαδικασίας σφυρηλάτησης πρέπει να ελέγχονται αυστηρά. Η πρόωρη ταχύτητα θέρμανσης μπορεί να μην είναι πολύ γρήγορη για να αποφευχθεί ελαττώματα όπως ο διαχωρισμός των στοιχείων κράματος. Ταυτόχρονα, οι απαιτήσεις ψύξης μετά τη σφυρηλάτηση πρέπει να πραγματοποιηθούν σύμφωνα με συγκεκριμένες διαδικασίες για να αποφευχθούν προβλήματα όπως ρωγμές υψηλής θερμοκρασίας και διακεκριμένη διάβρωση.
Μη σιδηρούχα μέταλλα και τα κράματά τους
Κράματα αλουμινίου: Τα κράματα αλουμινίου είναι ένας τύπος ελαφρού υλικού με ορισμένη αντοχή και καλή αντοχή στη διάβρωση. Διαχωρίζεται κυρίως σε παραμορφωμένα κράματα αλουμινίου και κράματα αλουμινίου. Τα παραμορφωμένα κράματα αλουμινίου όπως 6061, 6063 και 7075 χρησιμοποιούνται συνήθως στη σφυρηλάτηση. Το κράμα αλουμινίου 6061 έχει μέση αντοχή, καλή συγκόλληση και αντοχή στη διάβρωση και είναι εύκολο να επεξεργαστεί. Χρησιμοποιείται συχνά για την κατασκευή ορισμένων μη κρίσιμων δομικών εξαρτημάτων στο πεδίο της αεροδιαστημικής, όπως ορισμένα πλαίσια αεροσκαφών και διακοσμητικά μέρη. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή ελαφρών εξαρτημάτων όπως πλαίσια σώματος αυτοκινήτων στην κατασκευή αυτοκινήτων. Το κράμα αλουμινίου 7075 είναι ένα κράμα αλουμινίου εξαιρετικά υψηλής αντοχής. Η αντοχή του είναι κοντά σε εκείνη των πολλών δομικών χάλυβες, αλλά η πυκνότητα του είναι μόνο περίπου το 1/3 του χάλυβα. Χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή βασικών δομικών εξαρτημάτων στην αεροδιαστημική, όπως δοκούς αεροσκαφών και άλλα μέρη που απαιτούν υψηλή αντοχή και ελαφρύ βάρος. Όταν σφυρηλατώντας τα μέρη κράματος αλουμινίου, λόγω του χαμηλού σημείου τήξης του κράματος αλουμινίου, η θερμοκρασία σφυρηλάτησης πρέπει να ελέγχεται αυστηρά εντός του κατάλληλου εύρους. Η ισοθερμική σφυρηλάτηση και άλλες τεχνολογίες χρησιμοποιούνται συνήθως για τη μείωση των προβλημάτων όπως η ανομοιογενής παραμόρφωση κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σφυρηλάτησης.
Κράμα χαλκού: Το κράμα χαλκού έχει καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, θερμική αγωγιμότητα και αντοχή στη διάβρωση και έχει καλή ξεχαστικότητα και ικανότητα. Για παράδειγμα, ο ορείχαλκος χρησιμοποιείται συχνά για την κατασκευή ορισμένων συνδετήρων σωλήνων, διακοσμητικών εξαρτημάτων κλπ. Ο κόκκινος χαλκός χρησιμοποιείται ευρέως στην ηλεκτρική βιομηχανία λόγω της εξαιρετικής ηλεκτρικής αγωγιμότητας και της θερμικής αγωγιμότητας. Ορισμένα ηλεκτρικά αξεσουάρ, όπως τα τερματικά μπλοκ μπορούν να γίνουν από τη σφυρηλάτηση. Το χάλκινο είναι ισχυρότερο από τον καθαρό χαλκό και έχει καλύτερη αντοχή στη φθορά και αντοχή στη διάβρωση. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή ανθεκτικών σε φθορά εξαρτήματα όπως ρουλεμάν και εργαλεία σκουληκιών. Κατά τη σφυρηλάτηση των κραμάτων χαλκού, πρέπει να δοθεί προσοχή στην ευαισθησία τους σε ποσοστό παραμόρφωσης και συνθήκες θέρμανσης. Οι διαδικασίες σφυρηλάτησης των κραμάτων χαλκού με διαφορετικές συνθέσεις είναι διαφορετικές. Για παράδειγμα, η θερμοκρασία σφυρηλάτησης του ορείχαλκου είναι συνήθως μεταξύ 600-800. Ταυτόχρονα, ορισμένα ελαττώματα όπως η αναδίπλωση και η ρωγμή παράγονται εύκολα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σφυρηλάτησης, τα οποία πρέπει να προληφθούν κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού και στη λειτουργία σφυρηλάτησης.
Κράμα τιτανίου: Το κράμα τιτανίου έχει τα χαρακτηριστικά της χαμηλής πυκνότητας, της υψηλής αντοχής, της εξαιρετικής αντοχής στη διάβρωση και της απόδοσης υψηλής θερμοκρασίας. Χρησιμοποιείται ευρέως στο πεδίο της αεροδιαστημικής, όπως σημαντικά εξαρτήματα όπως λεπίδες συμπιεστή κινητήρα και εργαλεία προσγείωσης αεροσκαφών. Τα κοινά κράματα τιτανίου περιλαμβάνουν TC4 κ.λπ. Λόγω της δραστηριότητας υψηλής θερμοκρασίας των κραμάτων τιτανίου, πρέπει να θερμαίνονται σε ειδική προστατευτική ατμόσφαιρα κατά τη διάρκεια της σφυρηλάτησης για να αποτρέψουν τα κράματα τιτανίου να αντιδρούν με οξυγόνο, άζωτο και άλλα αέρια στον αέρα σε υψηλές θερμοκρασίες και επηρεάζουν την απόδοσή τους. Οι διαδικασίες σφυρηλάτησης, όπως η πλησίον και η σφυρηλάτηση, μπορούν να ελέγξουν αποτελεσματικά τη μικροδομή και τις μηχανικές ιδιότητες των κραμάτων τιτανίου. Ταυτόχρονα, η επιλογή του λόγου σφυρηλάτησης είναι επίσης ένας από τους βασικούς παράγοντες για να εξασφαλιστεί η απόκτηση υψηλής ποιότητας κραδασμών από κράμα τιτανίου. Συνήθως, ο λόγος σφυρηλάτησης είναι μεταξύ 2-5, η οποία προσαρμόζεται σύμφωνα με τις συγκεκριμένες απαιτήσεις μέρους και την κατάσταση πρώτων υλών.
