Съдържание:

Преди да обясним някои от разликите между леенето и коването, нека отделим малко време, за да разгледаме два материала, които често се подлагат на тези процеси: желязо и стомана. Желязото е много познат материал в нашето ежедневие и се използва за създаване на различни инструменти и други продукти. Желязото също е основният компонент в стоманените сплави, така че как са тези два различни материала?

Първото важно разграничение е, че терминът "желязо", използван в ежедневния разговор, не винаги се отнася до чисто елементарно желязо; Често се отнася до желязна сплав. Елементарното желязо има много висока точка на топене и се използва за производство на различни сплави от желязо и стомана, които след това се класифицират в зависимост от използвания производствен метод и процентите на желязо, въглерод и други елементи, присъстващи в сплавта.

Всеки вероятно знае някои основни разлики между желязото и стоманата и може да идентифицира някои общи предмети, направени от всеки от тях. Обекти като традиционна кана или капак на шахта за път могат да бъдат направени от чугун, докато примери за употреба на стомана включват кухненски ножове и стоманени тръби. Разнообразието от желязо и стоманени сплави предлага широка гама от материали, които можете да избирате въз основа на желаните свойства. Други фактори, като регионални стандарти, определени от държавни агенции, също могат да повлияят на материалите, които са избрани за дадено промишлено оборудване.


Чугунена стомана
високо налягане
Капак на люка Традиционен чайник Кухненски нож Стоманена тръба

Разлики между чугун и стомана

Основната разлика в състава между стоманата и желязото е количеството въглерод, присъстващо в сплавта. Чугунът обикновено съдържа повече от 2,0% въглерод спрямо теглото; За производството на стомана нивата на въглерод са намалени до между 0,008% и 2,0%. Чугунът има относително ниска точка на топене (по-ниска от елементарното желязо), докато стоманата се топи при по-висока температура от чугуна. Тези разлики имат значително влияние върху начина, по който металите могат да се образуват и използват. По-ниската точка на топене на чугуна и лекотата, с която тече, са ключови причини, поради които той обикновено се използва при отливането на голямо разнообразие от продукти.

Както подсказва името му, желязото е предназначено само за отливане; Не може да се фалшифицира. Освен това, макар че се отличава с отливаемост и постигане на формата, зададена от матрицата, чугунът не може да бъде надеждно заварен поради по-високото си съдържание на въглерод, което води до чуплива заварка. Като такъв той не осигурява якост и свързаност на тръбите, обикновено необходими за приложения с високо налягане и висока температура. В такива случаи стоманата е подходящ вариант.

От друга страна, стоманата може да бъде отлита или кована в желаната форма. Той може също да бъде заварен и обикновено е по-здрав от чугуна, което го прави удобен избор за използване при високо налягане и висока температура. Най-често срещаната стоманена сплав е въглеродната стомана. В зависимост от предназначението на крайния продукт обаче материалът може да бъде съставен от по-висококачествени сплави като неръждаема стомана или молибденова стомана. Обикновено такива специални легирани стомани ще бъдат избрани поради повишената им устойчивост на корозия и износване или за задоволяване на високи температурни изисквания.


Чугунена стомана Съдържание на въглерод Метод на формоване Заваряване
2% или по-висока Между 0,008 и 2,0%
Леярна Леярна или ковашка
Не е възможно Възможен

Леярна

Разтопените продукти се правят чрез пълно превръщане на материала в течно състояние и след това изливането му във форма за втвърдяване. Материалът приема формата на матрицата, докато се охлажда, и след това се отстранява от матрицата, след като се втвърди. Тиганът за готвене е пример за всекидневен предмет, направен чрез отливане с желязо.

Тази анимация показва общ пример за леене на части, основаващо се на формоване на пясък.

Ковано

Коването е процесът на оформяне на метал (обикновено във вид на слитък или лист) с помощта на високо налягане, или чрез удряне с чук или чрез притискане с матрица. Често пъти материалът се загрява предварително, за да улесни коването, но остава твърд през целия процес. Кухненските ножове и други остриета са типични примери за продукти, произведени чрез коване. Тъй като стоманата може да бъде кована или отлята, производителите често посочват действителния клас и вид на материала като „отлита стомана“ или „кована стомана“, за да изяснят кой процес е бил използван.

Тази анимация показва общ пример за процеса на коване по метода на щамповане

Кастинг срещу коване: Каква разлика има?

Защо да правим чугунен клапан?

Продуктите със сложни контури се създават най-добре чрез леене поради относителната лекота, с която материалът може да бъде оформен. Чрез пълно разтопяване на материала и изливането му във форма, отливането е ефективно при създаването на продукти със сложен интериор, като тези, които изискват камери или други кухи зони. TLV създава уловители за пара Free Float® през излива, за да осигури различните проходи и пространство в капана, необходими за функционирането на Free Float®.

Защо да изковавате клапан?

Тъй като процесът на коване принуждава твърд материал да се оформя чрез прилагане на големи количества налягане, той не е идеален метод за продукти, които изискват празно пространство или сложен дизайн. За да се получат такива продукти чрез коване, е необходимо да се издълбаят или отворят дупки по-късно в етапа на обработка. Коването на стомана обаче е относително бърз процес и може да предложи по-голяма здравина и еднородност. TLV създава дискови уловители с високо налягане чрез коване, тъй като техният дизайн е сравнително прост и те не изискват много празно пространство или обработка след.

Как методът на формоване влияе върху масовото производство?

Както бе споменато по-горе, стоманата може да бъде кована или отлята. Ако обаче леенето позволява по-голяма гъвкавост при създаването на по-сложни оформени продукти, защо просто да не се хвърлят всички клапани? В действителност нито един от методите за оформяне не е по-добър, тъй като коването и отливането предлагат своите предимства и недостатъци в зависимост от специфичните изисквания за приложение.

Високата точка на топене на стоманата затруднява топенето и съществува риск от образуване на въздушни кухини, ако разтопеният материал не може да влезе във всяко вдлъбнатина в матрицата. От друга страна, коването предлага по-ниска цена, когато се произвежда в голям обем, но може да представлява и собствени рискове, като например несъответствие. Несъвместимостта при коване може да доведе до неправилни форми, счупвания или други повреди на продукта.

Следователно, за да се създаде продукт, който правилно балансира разходите спрямо качеството, е важно да се вземат предвид всички характеристики, като например размера на продукта, сложността на формата, количеството, което трябва да се произведе на партида, и броят на процесите на обработка необходима е механична обработка след първоначална настройка. В крайна сметка окончателното решение за коване или отливане трябва да бъде взето чрез избор на метода, който предлага оптимален баланс на тези фактори.