翻訳を編集します
による Transposh - translation plugin for wordpress
ステンレス製鍛造サービスメーカー

ステンレス鋼製の鍛造: プロセス, 利点 & 業界の使用

コンテンツの表 見せる

1. 導入

ステンレス鋼製の鍛造は、ステンレス合金のワークピースが高負荷の下で幅広く変形している重要な製造プロセスです, 密集している, 欠陥なし, 高性能コンポーネント.

この長年の手法は、信頼性を要求する業界では不可欠です, 機械的堅牢性, および腐食抵抗, 航空宇宙を含む, 油 & ガス, 海兵隊, 医学, 自動車, そして発電.

高統合部品に対するグローバルな需要が激化するにつれて, エンジニアリングされたステンレス鋼の鍛造品が、ミッションクリティカルなアプリケーションの好みの選択になっています.

2. 鍛造プロセスとは

鍛造 圧縮力の適用を通じて、金属の制御された変形を希望の形状に含む製造プロセスです.

ステンレス鋼製の鍛造, このプロセスは、合金の機械的および冶金学的特性を最適化するために、特定の温度範囲で実施されます.

鍛造は材料を形作るだけでなく、その内部粒構造を強化する, その結果、優れた強度が生じます, タフネス, 鋳造や機械加工だけで信頼性.

基本原則

その中心に, 鍛造作業は、加熱または冷たい金属ビレットに圧力をかけて作品を適用します (ワークピース), ダイまたはツールの輪郭に適合させることを強制する.

このプラスチックの変形は、材料の粒流を再調整して成分の形状に従います, 方向性の強度と疲労または骨折に対する抵抗を大幅に改善する.

プロセスタイプの鍛造

ステンレス鋼製の鍛造には、さまざまなプロセスタイプが含まれます, それぞれが異なるコンポーネントのジオメトリに合わせて調整されました, サイズの範囲, および機械的要件. 主要な鍛造技術には含まれます:

オープンダイの鍛造

この方法では、金属を完全に囲まない平らなダイまたは輪郭のあるダイの間にステンレス鋼ビレットを変形させることが含まれます.

ステンレス鋼のオープンダイ鍛造
ステンレス鋼のオープンダイ鍛造

材料は、目的の形状が達成されるまで複数の方向に操作されます. 通常、オープンダイ鍛造は、シャフトなどの大きなコンポーネントに使用されます, シリンダー, リング, およびブロック.

優れた穀物の流れアライメントを提供し、低容量に適しています, カスタム, または大規模な鍛造.

閉じたダイの鍛造

印象ダイの鍛造とも呼ばれます, この手法は、素材を完全にカプセル化するダイを使用します.

力が適用されるとき, 金属はダイキャビティを満たします, ネットまたはネットシェイプコンポーネントに近い形成.

クローズドダイ鍛造は、再現性の高い要件を持つ複雑な幾何学に最適であり、自動車で一般的に使用されています, 航空宇宙, および産業用バルブ産業.

ステンレス鋼の閉じたダイの鍛造
ステンレス鋼の閉じたダイの鍛造

ロールリング鍛造

このプロセスは、ピアスから始まります, ローラーを使用して圧縮力の下でリングに徐々に拡張されるドーナツ型のプリフォーム.

ロールリング鍛造は、優れた円周粒の流れを備えたシームレスなリングを生成します, 強度と疲労抵抗の向上.

一般的なアプリケーションには、ベアリングレースが含まれます, フランジ, ギアリング, および圧力容器成分.

動揺した鍛造

動揺している, 金属の長さは、軸方向の圧縮により断面積を増加させながら減少します.

これは、ボルトなどのファスナーの製造に頻繁に使用されます, ナッツ, 材料の局所的な腫れが頭またはフランジを形成するために必要なバルブの茎.

3. なぜステンレス鋼を偽造するのか?

鍛造 ステンレス鋼 意図的で戦略的な製造の決定です, 合金の機械的性能を大幅に向上させる能力に選ばれました, 構造的完全性, 長期的な信頼性.

ステンレス鋼製の鍛造バルブ部品
ステンレス鋼製の鍛造バルブ部品

優れた機械的特性

鍛造は、熱と圧力の下での制御された変形を通じて穀物構造を精製することにより、顕微鏡レベルでステンレス鋼を改善します.

キャストとは異なり、多くの場合、粗いものになります, 不規則な粒子と内部ボイド - 装備が材料を圧縮し、部品の輪郭に沿って穀物を整列させます, 機械的性能を大幅に向上させます.

  • 抗張力: 通常、鍛造ステンレス鋼が展示されます 15–30%高い引張強度 カウンターパートよりも.
    例えば, 鍛造316Lが到達できます 580 MPA, キャスト316Lは平均しています 485 MPA.
  • 降伏強度: 強化された粒構造は、塑性変形に対する耐性を高めます.
    H900状態で17-4phの鍛造が達成できます 1170 MPA 降伏強度, 航空宇宙および高負荷アプリケーションに最適です.
  • 疲労抵抗: クランクシャフトやタービンブレードなど、周期的な荷重を受けるコンポーネントは、鍛造穀物の流れからの恩恵を受けています, ストレスを均一に分配します.
    偽造 304 通常、ステンレス鋼はを持っています 約200 mpaの疲労制限, キャスト相当のほぼ2倍.

例外的な腐食抵抗

ステンレス鋼は本質的に腐食耐性ですが, 鍛造は、保護酸化物層を損なう構造的欠陥を排除することにより、この特性を維持し、さらに強化するのに役立ちます.

  • 多孔性の排除: 鍛造ステンレス鋼は達成します >99.9% 密度, 湿気や塩化物を捕まえる可能性のあるマイクロボイドを閉じます.
    これは、オフショアプラットフォームや化学処理などの積極的な環境で特に重要です.
  • 感作を最小限に抑えました: 鍛造中の制御された冷却は、穀物境界でのクロム炭化物の形成を減少させます。パッシブ保護膜を維持するために不可欠なクロムレベルを維持する.
  • 表面の品質が向上しました: 鍛造表面の粗さは低いです (RA3.2-6.3μm) 鋳造面と比較して (RA12.5-25μm),
    隙間の腐食と汚染のリスクを減らす, 特に衛生用または海洋アプリケーションで.

コンポーネントライフサイクルにわたるコスト効率

鍛造は通常、より高い初期ツールとセットアップコストを伴います, 多くの場合、材料効率が改善されたことで大幅な長期節約をもたらします, 廃棄物の減少, 拡張コンポーネントサービス寿命.

  • 材料利用: 鍛造用途 70–90%の原料, 機械加工部品の場合は30〜50%です.
    偽造 100 KGバルブ本体は、廃棄物を最大で減らすことができます 50 kg, 材料コストを直接削減します.
  • 機械加工の削減: 精密鍛造は、ネットに近い形状の寸法を達成します (±0.1〜0.3 mmの公差), 二次加工時間を大幅に最小化します.
    例えば, 偽造 410 ステンレスバルブステムは必要になる場合があります 10–15% キャスト部分に必要な機械加工の努力の.
  • 拡張サービス寿命: 過酷な環境で, 鍛造部品は最後です 2–3倍長い 同等の鋳造よりも.
    例えば, 鍛造デュプレックス 2205 カップリングには、文書化されたサービス寿命を超えています 15 年 沖合, キャストバージョンの5〜7年と比較してください.

設計の柔軟性と一部の信頼性

鍛造は、構造の完全性と再現性を維持しながら、幾何学と合金の種類にわたって汎用性を提供します.

  • 広い合金互換性: 鍛造は、オーステナイトから幅広いステンレス鋼の特性を強化する (例えば。, 316l) マルテンサイトへ (例えば。, 440c) 降水硬化合金 (例えば。, 17-4ph).
    例えば, Forged 440Cは耐摩耗性の増加を提供します, ベアリングレースと外科的ツールにおいて重要な.
  • 複雑なジオメトリ: モダンなクローズドダイの鍛造により、正確で複雑な形状が可能になります, スプラインを含む, ボス, とスレッド.
    これは、航空宇宙ファスナーなどのコンポーネントにとって不可欠です, 油田バルブ, または自動車トランスミッション部品.
  • 高次元の一貫性: 鍛造により、バッチからバッチへのバリエーションが減少します. 鍛造316L医療機器, 例えば, 会う ISO 13485 のコンプライアンス率 >99%, 鋳造楽器は平均〜90%.

過酷で極端な環境に対する抵抗

鍛造ステンレス鋼のコンポーネントは、極度の圧力の下で例外的な回復力を示しています, 温度, および衝撃条件.

  • 高温性能: 偽造 321 ステンレス鋼が保持されます 80% 800°Cの強度, 炉の備品や排気マニホールドに最適です, 穀物の粗大化を起こしやすい鋳造コンポーネントを上回る.
  • 高圧機能: オイルで & ガスサービス, 鍛造された17-4phのバルブ本体は、の圧力に耐えました 10,000 psi それ以上, 彼らの密度のために, 均一な微細構造.
  • 低温での勇気に衝撃をかけます: 偽造 304 ステンレスの展示 のシャルピー衝撃エネルギー 80 j –40°Cで, 鋳造タンクとLNGシステムのために重要なキャストの同等物のそれを2倍にする.

4. 鍛造中の一般的なステンレス鋼グレード

ステンレス鋼のグレードの選択は、操作の鍛造において重要な役割を果たします, 各合金はユニークな機械式を提供しているため, サーマル, 腐食耐性特性.

最も一般的に偽造されたステンレス鋼のグレードは、3つの主要なカテゴリに分類されます: オーステナイト, マルテンサイト, そして 降水硬化 ステンレス鋼.

ステンレス鋼部品の鍛造
ステンレス鋼部品の鍛造

オーステナイトステンレス鋼

これらの鋼は非磁性です, 耐性耐性, 優れた形成性とタフネスを持っています, 極低温でも. 彼らは最も一般的に偽造されたステンレス鋼です.

304 / 304l (US S30400 / S30403)

  • 構成: 〜18%Cr, 〜8%があります
  • 特徴: 優れた一般腐食抵抗, 良い強さ, と形成性
  • アプリケーション: 食品加工装置, ファスナー, 配管, 建築コンポーネント
  • 鍛造メモ: 1150〜1260°Cで簡単に偽造されます; 感作を避けるために、迅速な冷却が必要です

316 / 316l (US S31600 / S31603)

  • 構成: 〜16–18%Cr, 10-14%があります, 2–3%mo
  • 特徴: 塩化物や海洋環境に対する優れた耐性
  • アプリケーション: 化学処理, マリンハードウェア, 医薬船
  • 鍛造メモ: 1200〜1250°Cで最適です; 鍛造後のアニーリングは耐食性を改善します

321 (US S32100)

  • 構成: に似ています 304 チタンを追加しました
  • 特徴: 高温での顆粒間腐食に対して安定しています
  • アプリケーション: 航空機排気マニホールド, 高温ガスケット
  • 鍛造メモ: TIの添加により、高温でより安定します; 焦点式ソリューションアニーリングが必要になる場合があります

マルテンサイトステンレス鋼

これらの鋼は磁気です, 熱処理によって強化される可能性があります, 高強度と中程度の腐食抵抗を提供します.

410 (UNS S41000)

  • 構成: 〜12%Cr
  • 特徴: 良い耐摩耗性, 中程度の腐食抵抗, 熱処理できます
  • アプリケーション: ポンプシャフト, タービンブレード, カトラリー
  • 鍛造メモ: 980〜1200°Cの間に鍛造, その後、空気冷却またはクエンチと焼き込みが続きます

420 (UNS S42000)

  • 構成: より高い炭素 410 (〜0.3%c)
  • 特徴: 硬度とエッジ保持の改善
  • アプリケーション: 手術器具, せん断刃, 死ぬ
  • 鍛造メモ: 望ましい硬度を達成するために、正確な焦点環境治療が必要です

440c (US S44004)

  • 構成: 〜17%Cr, 〜1.1%c
  • 特徴: 優れた硬度と耐摩耗性
  • アプリケーション: ベアリング, バルブコンポーネント, ナイフブレード
  • 鍛造メモ: 鍛造温度は通常1010〜1200°Cです; 鍛造後に硬化し、和らげなければなりません

降水硬化ステンレス鋼

これらのグレードは、高強度の組み合わせを提供します, タフネス, 熱処理による耐食性.

17-4ph (US S17400)

  • 構成: 〜17%Cr, 〜4%があります, CuおよびNbで
  • 特徴: 高強度, 良好な腐食抵抗, 優れた疲労とストレス抵抗
  • アプリケーション: 航空宇宙ファスナー, バルブステム, 核成分
  • 鍛造メモ: 1150〜1200°Cで鍛造; アニールと老化したソリューション (例えば。, H900状態) 最適なプロパティ用

15-5ph (US S15500)

  • 構成: 17-4phに似ていますが、靭性と溶接性が向上しています
  • 特徴: 17-4phよりも優れた横方向の靭性
  • アプリケーション: 構造航空宇宙部品, 手術器具, 海洋シャフト
  • 鍛造メモ: 高性能部品に重要な温度と老化治療の緊密な制御

デュプレックスおよびスーパーデュプレックスステンレス鋼

これらのグレードは、オーステナイトとフェライトの微細構造を組み合わせて、優れた強度と耐食性を提供します.

2205 二重 (US S32205)

  • 構成: 〜22%Cr, 〜5%があります, 〜3%mo, 〜0.15%n
  • 特徴: 高強度および塩化物ストレス腐食亀裂抵抗
  • アプリケーション: オフショアプラットフォーム, 圧力容器, 化学タンク
  • 鍛造メモ: 制御された加熱が必要です (1150–1250°C) 二相構造を保持するための迅速な消光

2507 スーパーデュプレックス (US S32750)

  • 構成: 〜25%Cr, 〜7%があります, 〜4%mo, 〜0.3%n
  • 特徴: 過酷な環境における優れた腐食抵抗
  • アプリケーション: 淡水化, 海底機器, 高圧熱交換器
  • 鍛造メモ: に似ています 2205; 位相の不均衡を防ぐために必要な厳しい制御が必要でした

5. ステンレス鋼の鍛造技術

鍛造ステンレス鋼には、温度に基づいて異なるさまざまな技術が含まれます, 一部の複雑さ, と望ましいプロパティ.

選択された方法は、機械的性能に大きく影響します, 表面仕上げ, 寸法精度, 鍛造部品の生産効率.

ホット鍛造

高温でホット鍛造が行われます, 通常、範囲 1100°C〜1250°C, ステンレス鋼のグレードに応じて.

これらの温度で, 金属はより順調になります, それを形作るために必要な力を減らし、その作業性を向上させる.

ホットフォームステンレス鋼
ホットフォームステンレス鋼

重要な特性:

  • 穀物洗練: 高温変形は粗い粒子を分解し、再結晶を促進します, 罰金になります, 均一な微細構造.
  • 欠陥の最小化: ホット鍛造は、キャストの多孔性と内部ボイドを排除するのに役立ちます, 構造の完全性の向上.
  • 作業の硬化を減らしました: 変形中に動的回復と再結晶が発生するため, ひずみ硬化が最小化されます.

アプリケーション:

  • 大規模な産業コンポーネント (例えば。, フランジ, シャフト, タービンディスク)
  • オイル内の圧力を含む部分 & ガスと発電
  • 高い靭性を必要とする構造要素

利点:

  • 複雑な部品または大部分の高い変形能力
  • 延性と靭性の向上
  • 疲労抵抗のための荷重経路に沿ったより良い粒流

制限:

  • 寸法公差は、寒さや精度の鍛造よりも正確ではありません
  • 加熱には大きなエネルギー入力が必要です
  • 表面酸化 (規模) 焦点を除去する必要があります

コールドフォーミング

室温またはその近くでコールド鍛造が行われます. 熱の助けなしにステンレス鋼を形作るために高圧変形に依存しています, 延性に最適にします, オーステナイトグレードのような 304 そして 316.

重要な特性:

  • 作業硬化: コールドフォーミングは脱臼密度を増加させます, 最終コンポーネントのより高い強度と硬度につながる.
  • 優れた表面仕上げ: 冷たい部品はしばしば滑らかな表面を示します (ra < 1.6 μm), 後処理の必要性を減らす.
  • 寸法精度: 熱膨張または収縮がないことにより、より強い許容度と再現性が可能になります.

アプリケーション:

  • 小さい, などの大量コンポーネント:
    • ネジ, ボルト, とリベット
    • ピンとシャフト
    • 医療および歯科用ツール

利点:

  • 優れた寸法の精度と再現性
  • エネルギー効率 (暖房は必要ありません)
  • ひずみ硬化による機械的強度の向上

制限:

  • 高い形成力によるより単純な幾何学に限定されます
  • 過度の作業硬化が発生した場合、アニーリングが必要です
  • 特定のグレードとパーツサイズでのみ実行可能です

精度 / ネットシェイプの近くの鍛造

この高度な鍛造技術では、精密設計ダイを使用して、コンポーネントの最終的な形状と寸法に密接に一致するパーツを作成します, 機械加工の必要性を最小化または排除します.

重要な特性:

  • ネットのジオメトリに近い: 部品は、機能を備えた鍛造プロセスから出現します, 公差, 最小限の仕上げを必要とする表面の品質.
  • 物質的な節約: 機械加工中に除去する必要が少ないため, 原材料の利用は大幅に改善されています.
  • 最適化された微細構造: 忠実度の高いダイデザインにより、制御された粒の流れが保証されます, 臨界応力領域での機械的特性の強化.

アプリケーション:

  • 航空宇宙コンポーネント (例えば。, タービンブレード, 構造括弧)
  • 高性能の自動車部品 (例えば。, コネクティングロッド, ギアブランク)
  • 医療インプラント (例えば。, 整形外科関節)

利点:

  • 材料の廃棄物と加工時間を短縮します
  • 高い構造の完全性と表面仕上げを提供します
  • 一貫した部分品質, 大量生産に最適です

制限:

  • 高い初期ツールとダイの製造コスト
  • 死ぬと、設計の変更に対する柔軟性が低下します
  • 通常、中から高生産量に使用されます

6. 機器と工具

現代の鍛造には、高度な機械が含まれます:

  • 油圧および機械的プレス 最大数千トンの力を生成できる.
  • ハンマーファーム 急速な変形のために高周波の影響をもたらす.
  • 材料, 通常、H13ツールスチール, 極端な熱と機械的ストレスに耐えます.
  • FEMシミュレーションソフトウェア, DEFORM™やForge®など, ダイジオメトリを最適化するのに役立ちます, モーションシーケンス, 材料の無駄を減らします.

7. ステンレス鋼製の鍛造の熱処理と後処理

熱処理と後処理は、鍛造ステンレス鋼のコンポーネントの完全なパフォーマンスの可能性を解き放つために重要です.

これらのステップは微細構造を改良します, 残留応力を緩和します, 機械的特性を改善します, 寸法の安定性を確保します.

ステンレス鋼製鍛造エンジンマウント
ステンレス鋼製鍛造エンジンマウント

鍛造における熱処理の目的

鍛造ステンレス鋼の熱処理はいくつかの重要な目的に役立ちます:

  • 穀物の洗練と均質化 変形を鍛造した後
  • ストレス緩和 残留鍛造および冷却誘発ストレスから
  • 降水硬化 特定のグレード用 (例えば。, 17-4ph)
  • 炭化物の溶解または制御, 腐食抵抗に重要です
  • 靭性の強化 極低温または衝撃ロードされたアプリケーションで

ステンレス鋼タイプによる一般的な熱処理プロセス

ステンレス鋼タイプ 一般的な熱処理ステップ 温度範囲 目的
オーステナイト (例えば。, 304, 316l) ソリューションアニーリング 1,040–1,120°C (1,900–2,050°F) 炭化物を溶解します, 腐食抵抗を回復します, 金属を柔らかくします
マルテンサイト (例えば。, 410, 420, 440c) 硬化 + 焼き戻し 硬化: 980–1,050°CTempering: 150–600°C 高い硬度と耐摩耗性を達成します; 気性は脆弱です
二重 (例えば。, 2205) ソリューションアニーリング 1,000–1,100°C バランスフェライト - オーステナイト相, シグマ相を回避します
降水硬化 (例えば。, 17-4ph) 溶液処理 + エージング 解決: 〜1,040°Caging: 480–620°C 細かい沈殿物の形成を介して強度を発達させます

迅速な消光 (通常、水または空気) アニーリングまたはソリューション処理に従って、希望する微細構造をロックします. 不適切な冷却は、感作または不要な相形成につながる可能性があります (例えば。, 二重鋼のシグマ相).

ストレス緩和

残留応力は、鍛造中の不均一な冷却と塑性変形から生じます. これらの内部ストレスは引き起こす可能性があります:

  • 寸法不安定性
  • 機械加工中の歪み
  • サービス負荷の下で割れます

a ストレス緩和アニール 650〜800°Cで (ほとんどのグレードの場合) 硬度や穀物構造を大幅に変えることなく、内部応力を軽減する.

デスケールと漬物

高温での鍛造形態 酸化物スケール (ミルスケール) ステンレス表面, 腐食抵抗を回復し、さらなる処理を可能にするために削除する必要があります.

プロセス:

  • 漬物: 酸化物層を除去するための硝酸 - ヒドロフルオロ酸溶液に浸る
  • 機械的デスケール: ショットブラスト, 研削, または重いスケールのブラッシング
  • エレクトロポリッシング (オプション): 表面仕上げとパッシングを強化します

危険性

不動態化は、薄い形成に使用される化学プロセスです, 保護 クロムが豊富な酸化フィルム 熱処理または機械加工後のステンレス表面. 表面から遊離鉄を排除することにより、腐食抵抗を強化します.

典型的なソリューション: 硝酸またはクエン酸浸漬 (ASTM A967ごと / A380)

結果: 孔食に抵抗するパッシブ層を復元しました, 顆粒間攻撃, および隙間腐食.

機械加工と寸法仕上げ

熱処理後, 多くの鍛造ステンレス鋼部品は最終的な機械加工を受けます, 研削, または達成するための研磨:

  • 緊密な寸法公差 (±0.01 mm)
  • 必要な表面仕上げ (ra < 1.6 衛生/医療用のµm)
  • スレッド, スロッティング, または複雑な幾何学的特徴

鍛造ステンレス鋼の考慮事項:

  • 温水扱い後の微細構造は、ツールの寿命を減らす可能性があります
  • コーティングされた炭化物ツールと制御速度を使用すると、効率が向上します
  • しばしば鍛造コンポーネントが必要です 機械加工が少ない ネットシェイプの近くの鍛造のためにパーツを鋳造するより

検査とテスト

後処理品質保証により、偽造コンポーネントが機械的に満たされます, 寸法, および冶金仕様.

一般的なテスト:

  • 硬度テスト: ロックウェルまたはブリネル
  • 引張試験: 熱処理後の収量と引張強度を確認します
  • シャルピーインパクトテスト: サービス温度での靭性を評価します
  • 超音波または磁気粒子試験: 内部亀裂または包含物を検出します
  • X線蛍光 (XRF): 化学組成と合金の同一性を検証します

8. 鍛造ステンレス鋼の技術的課題

一方、ステンレス鋼製の鍛造は優れた強度をもたらします, 耐久性, および腐食抵抗, このプロセスには、技術的な課題がないわけではありません.

ステンレス鋼製鍛造コンテナアクセサリ
ステンレス鋼製鍛造コンテナアクセサリ

ステンレス鋼を鍛造するには、温度を慎重に制御する必要があります, 変形率, ツーリング, および治療後の手順.

カテゴリ 技術的な課題 結果 ソリューション / 緩和戦略
材料抵抗 高い変形抵抗 (作業硬化) 鍛造力の増加, ツールストレス, 複雑な形を形成するのが難しい - 最適な鍛造温度を維持します- マルチステージの変形- 大容量のプレスを使用します
狭い温度ウィンドウ オーバーに敏感です- または過度の加熱 ひび割れ, シグマ相形成, 相の不均衡 - 温度制御が厳しい- 等温鍛造- リアルタイムの温度監視
道具 & 摩耗してください 高温のステンレス鋼の研磨性 頻繁にダイの交換, 寸法エラー, 表面の欠陥 - H13または同等のダイ鋼を使用します- 表面コーティングを適用します (例えば。, ニトリッド)- 潤滑剤を使用します
ひび割れ & 内部欠陥 ホットとコールドクラッキング, 包含関連のラミネーション 部品の拒絶, ストレス下での構造的障害 - ビレットを均質化します- 均一に予熱します- 歪み分布のための設計
酸化物のスケール層 鍛造温度と酸化により、温度と酸化 表面の品質が低い, 腐食開始, ツール汚染 - アンチスケールコーティングを塗ります- 保護雰囲気を使用します- 漬物または爆破によるデスケール
熱処理感度 感作のリスク, 不適切な降水または炭化物の層 耐食性の喪失, 機械的強度の低下 - 認定サイクルを使用します- 迅速な消光- 老化またはアニーリングに不活性雰囲気を使用します
寸法不安定性 冷却または機械加工中の反りまたは歪み 精度の低下, やり直し, アセンブリの問題 - 中間ストレス緩和アニール- 対称部品設計を使用します- 制御冷却速度
プロセスコストとエネルギー使用 高エネルギー消費, ツーリングコスト, 熟練した労働要件 生産コストの増加, より高い投資のしきい値 - ネットシェイプの近くの鍛造を採用します- FEAとシミュレーションで最適化します- 自動化システムに投資します

9. 鍛造ステンレス鋼のアプリケーション

ステンレス鋼製鍛造コンテナアクセサリ
ステンレス鋼製鍛造コンテナアクセサリ
  • 航空宇宙: 着陸装置, エンジンマウント, 構造継手.
  • 油 & ガス: バルブボディ, パイプフランジ, 襟を掘削します, およびスタッドボルト.
  • 医学: 整形外科インプラント, 精度と強度を必要とする手術器具.
  • 自動車: クランクシャフトや車軸などの高負荷コンポーネント.
  • 発電: タービンディスク, 負荷をかけるフランジ.
  • 海兵隊: 塩水にさらされたプロップシャフトと舵の投稿.

10. 鍛造対. 鋳造 & 機械加工

ステンレス鋼部品の製造プロセスを比較する場合, 鍛造は、パフォーマンスが批判的なアプリケーションで際立っています, キャストと機械加工中には、それぞれ独自の利点があります.

ステンレス鋼製の鍛造パイプフランジ
ステンレス鋼製の鍛造パイプフランジ

詳細な比較を次に示します:

要素 鍛造 鋳造 機械加工 (バー/ブロックから)
機械的強度 最高 - ストレスに合わせた粒の流れ, 高密度; 引張強度 +キャストより15〜30% 中程度 - ランダム粒子, 可能性のある多孔性 ローカライズされたエリアが高い, しかし、在庫に依存します
構造的完全性 近く 100% 密度, 無視できる多孔性 ボイドとインクルージョンを縮小する傾向があります 生の在庫品質に依存します
倦怠感 & 耐衝撃性 配向微細構造とボイドなしによる優れた耐性 低い - 固有の欠陥での疲労不全の影響を受けやすい コアで良い; 表面は仕事に耐えることができます
寸法精度 中程度 - 精密な鍛造でタイト; ±0.1 mmまで達成可能 中程度 - 収縮補償が必要です (〜0.5〜2%) 非常に高い - 許容値±0.01 mm簡単に満たされます
表面仕上げ 良い - 通常、機械加工後1〜3 µm 変数 - 砂, 投資またはダイキャスティングの仕上げ 素晴らしい - 研磨または細かい機械加工
材料利用 ハイ - ネットに近い形, 最小限の廃棄物 (〜70〜90%の収率) 中程度 - ゲーティングの可能性 & 過剰 (〜60–70%) 低い - >50% 在庫からのスクラップ
生産量
中から高度のボリュームで費用対効果が高い; ツーリングコストが高くなります 複雑な形状と低容量の実行に費用対効果が高い プロトタイプに最適です, 小さなロットカスタムパーツ
セットアップ時間 & ツーリング ダイとプレスの高い初期コストとリードタイム ツールコストの削減, 速いカビの変化 低い; 最小限の備品またはシンプルなクランプ
一部の複雑さ 構造的または流れる穀物部品に最適です; ツールに制限されています 複雑な形状に最適です, 中空の部分, アンダーカット CNCマルチカーブのない複雑な3D形状の場合は不十分です
機械的な仕立て 優れた - 正確な穀物構造制御 限られている - 微細構造等方性であり、欠陥を含めることができます ベースメタル特性に依存します
運用コスト 高エネルギーと機器のコスト; ボリュームを超えて償却 中程度 - 炉, 砂またはカビの準備コスト 中程度 - ツールと材料はコストに大きく影響します
サービスライフ ハイロードに最適です, 高サイクリング環境 中程度ですが、品質に基づいて一貫性がありません 良いが、ベースの微細構造によって制限されています

各プロセスをいつ選択するか

  • 鍛造 例外的な強さが必要なときは理想的です, 疲労抵抗, および完全性 - 航空宇宙の典型的, 重要なバルブ, タービン部品, そして、頑丈なシャフト.
  • 鋳造 複雑なジオメトリに適しています, 低から中程度のボリューム, 内部空洞を備えたデザイン, ポンプボディなど, ハウジング, および装飾的な要素.
  • 機械加工 迅速なプロトタイピングに最適です, タイト耐性コンポーネント, よりシンプルなバーまたはブロックに由来する形状.

11. 規格 & ステンレス鋼製の鍛造の仕様

ステンレス鋼の鍛造プロセスと偽造コンポーネントは、品質を確保するために厳しい業界標準を満たす必要があります, 安全性, とパフォーマンス.

物質基準

標準 発行機 説明
ASTM A182 ASTM International 鍛造またはロールされた合金およびステンレス鋼パイプフランジの仕様, 鍛造フィッティング, バルブ, 高温サービスの部品.
ASTM A564 ASTM ホットロールと冷たい年齢を燃やしたステンレス鋼のバーと鍛造品をカバーする. 一般に17-4phに使用されます.
ASTM A276 ASTM ステンレス鋼のバーと形状の仕様 (鍛造用の生のストックとして使用されます).
で 10088-3 cen (ヨーロッパ) ステンレス鋼のセミフィニッシュ製品の欧州標準, 鍛造を含む.
JIS G4304/G4309 彼はそうです (日本) ステンレス鋼のホットロールプレートと鍛造品の日本の産業基準.
GB/T 1220 中国 ステンレス鋼のバーと鍛造の中国国家標準.

寸法 & 幾何学的許容範囲

標準 範囲
ISO 8062-3 鍛造部品の公差 (寸法と幾何学的) - 一般的に精密鍛造について参照されます.
ASME B16.5 / B16.11 鍛造フランジとフィッティング - 寸法と公差.
から 7526 鍛造コンポーネントの寸法公差のドイツ標準.

12. 結論

ステンレス鋼の鍛造は、要求する産業にとって不可欠なままです 強さ, 信頼性, 腐食耐性パフォーマンス.

ツールに多大な投資が必要ですが, 熱処理, プロセス制御, リターンは明白です。これは、成分の完全性とライフサイクルのパフォーマンスです.

鍛造は、単なる旧世界の工芸品ではありません; モダンです, 極端な条件下で時間のテストに耐えるコンポーネントを作成するためのデータ駆動型の経路.

シミュレーションのイノベーションを備えています, 材料, プロセス統合, ステンレス鋼の鍛造品は、高性能産業用途の未来を形作り続けます.

ランゲ: 専門家のステンレス鋼製の鍛造 & 製造ソリューション

ランゲ 業界 プレミアムステンレス鋼の鍛造および製造サービスの大手プロバイダーです, 強さがある産業へのケータリング, 信頼性, 腐食抵抗が最重要です.
高度な鍛造技術とエンジニアリングの精度への献身が装備されています, ランゲ 最も挑戦的な環境で優れているように設計されたテーラーメイドのステンレス鋼コンポーネントを配信します.

当社のステンレス鋼の鍛造専門知識が含まれます:

クローズドダイ & オープンダイの鍛造

優れた機械的性能と耐久性のために最適化された粒子流量を備えた高強度の鍛造部品.

熱処理 & 表面仕上げ

アニーリングを含む包括的な焦点プロセス, 消光, 危険性, 最適な材料特性と表面品質を確保するための研磨.

精密加工 & 品質検査

正確な寸法と厳しい品質基準を達成するための厳格な検査プロトコルとともに完全な機械加工サービス.

堅牢な鍛造コンポーネントが必要かどうか, 複雑なジオメトリ, または精密設計ステンレス鋼部品, ランゲ 信頼できるあなたの信頼できるパートナーです, 高性能鍛造ソリューション.
連絡してください 今日はその方法を発見するために ランゲ 比類のない強度でステンレス鋼のコンポーネントを達成するのに役立ちます, 長寿, 業界のニーズに合わせた精度.

コメントを残してください

メールアドレスは公開されません. 必要なフィールドにマークが付けられています *

一番上までスクロール

すぐに見積もりを取得

あなたの情報を入力してください。すぐにご連絡させていただきます.