Зміст:

Перш ніж пояснити деякі відмінності між литтям та куванням, давайте розглянемо два матеріали, які зазвичай зазнають цих процесів: залізо та сталь. Залізо є дуже звичним матеріалом у нашому повсякденному житті і використовується для створення різних інструментів та інших виробів. Залізо також є головним компонентом сталевих сплавів, то як же ці два різні матеріали?

Першим важливим розрізненням є те, що термін "залізо", який використовується в повсякденній розмові, не завжди відноситься до чистого елементарного заліза; Часто відноситься до сплаву заліза. Елементарне залізо має дуже високу температуру плавлення і використовується для отримання різних сплавів заліза та сталі, які потім класифікуються залежно від використовуваного способу виробництва та відсотків заліза, вуглецю та інших елементів, що містяться в сплаві.

Напевно, кожен знає деякі основні відмінності між залізом та сталлю і може визначити деякі загальні предмети, виготовлені з кожного з них. Такі предмети, як традиційний чайник або кришка магістральної каналізації, можуть бути виготовлені з чавуну, а приклади використання сталі включають кухонні ножі та сталеві труби. Різноманітні сплави заліза та сталі пропонують широкий вибір матеріалів на основі бажаних властивостей. Інші фактори, такі як регіональні стандарти, встановлені урядовими установами, також можуть впливати на матеріали, відібрані для певного промислового обладнання.


Чавунна сталь
Free Float®
Кришка люка Традиційний чайник Кухонний ніж Сталева труба

Відмінності між чавуном і сталлю

Основна відмінність у складі сталі та заліза полягає у кількості вуглецю, який присутній у сплаві. Чавун зазвичай містить більше 2,0% вуглецю за масою; Для виробництва сталі рівень вуглецю знижується до 0,008% - 2,0%. Чавун має відносно низьку температуру плавлення (нижчу, ніж елементарне залізо), тоді як сталь плавиться при більш високій температурі, ніж чавун. Ці відмінності суттєво впливають на спосіб формування та використання металів. Нижча температура плавлення чавуну та легкість течії чавуну є ключовими причинами того, чому його зазвичай використовують для лиття найрізноманітніших виробів.

Як випливає з назви, залізо призначене лише для відливання; Його неможливо підробити. Більше того, хоча він чудово піддається литтю та досягненню форми, заданої прес-формою, чавун не може бути надійно зварений через більший вміст вуглецю, що спричиняє крихке зварювання. Як такий, він не забезпечує міцність та з'єднання трубопроводів, як правило, необхідних для високого тиску та високих температур. У таких випадках сталь є відповідним варіантом.

З іншого боку, сталь може бути відлита або кована у бажаній формі. Він також може бути зварений і, як правило, міцніший за чавун, що робить його зручним вибором для використання під високим тиском та високою температурою. Найпоширенішим сталевим сплавом є вуглецева сталь. Однак, залежно від цільового призначення кінцевого продукту, матеріал може складатися із сплавів вищого класу, таких як нержавіюча сталь або молібденова сталь. Зазвичай такі спеціальні леговані сталі вибирають для їх підвищеної стійкості до корозії та зносу або для задоволення високих температурних вимог.


Чавунна сталь Вміст вуглецю Спосіб формування Зварювання
2% або вище Від 0,008 до 2,0%
Ливарний Ливарне або ковальське
Це неможливо Можливо

Ливарний

Виплавлені вироби виготовляються шляхом повного перетворення матеріалу в рідкий стан, а потім заливання його у форму для застигання. Матеріал приймає форму форми, коли вона охолоджується, а потім видаляється з форми після затвердіння. Сковорода - приклад повсякденного предмета, виготовленого за допомогою чавуну.

Ця анімація показує загальний приклад лиття деталей на основі формування піщаного лиття.

Ковані

Ковка - це процес формування металу (зазвичай у злитках або формі листа) з використанням високого тиску, або шляхом удару молотком, або пресування штампом. Часто матеріал попередньо нагрівають для полегшення кування, але залишається твердим протягом усього процесу. Кухонні ножі та інші леза - типові приклади виробів, виготовлених методом кування. Оскільки сталь може бути кованою або литою, виробники часто вказують фактичний сорт та тип матеріалу як "литу сталь" або "ковану сталь", щоб пояснити, який процес був використаний.

Ця анімація показує загальний приклад процесу кування методом штампування

Кастинг проти ковки: яка різниця?

Навіщо виготовляти клапан з чавуну?

Вироби зі складними контурами найкраще створювати за допомогою лиття завдяки відносній легкості, з якою матеріал можна формувати. Повністю розплавивши матеріал і виливши його у форму, лиття ефективно створює вироби зі складними інтер’єрами, наприклад, для яких потрібні камери або інші порожнисті ділянки. TLV створює парозаловлювачі Free Float® через заливку, щоб забезпечити різні проходи та простір у пастці, необхідні для роботи Free Float®.

Навіщо кувати клапан?

Оскільки процес кування змушує твердий матеріал формуватися, застосовуючи велику кількість тиску, це не є ідеальним методом для виробів, що вимагають порожнистих просторів або складних конструкцій. Для виготовлення таких виробів за допомогою кування необхідно вирізати або відкрити отвори пізніше на стадії механічної обробки. Однак ковка сталі є відносно швидким процесом і може забезпечити більшу міцність і однорідність. TLV створює дискові пароуловлювачі високого тиску за допомогою кування, оскільки їх конструкція відносно проста, і вони не вимагають багато порожнього простору або обробки після.

Як метод лиття впливає на масове виробництво?

Як зазначалося вище, сталь може бути кованою або литою. Однак, якщо лиття забезпечує більшу гнучкість у створенні більш вишуканих фасонних виробів, чому б просто не відлити всі клапани? Насправді жоден спосіб формування не перевершує, оскільки як ковка, так і лиття пропонують свої переваги та недоліки залежно від конкретних вимог до застосування.

Висока температура плавлення сталі ускладнює плавлення, і існує ризик утворення повітряних порожнин, якщо розплавлений матеріал не зможе потрапити в кожне поглиблення форми. З іншого боку, ковка пропонує менші витрати при виробництві великих обсягів, але вона також може представляти певні власні ризики, наприклад, невідповідність. Невідповідність під час кування може призвести до неправильної форми, переломів або інших пошкоджень виробу.

Тому для створення продукту, який належним чином балансує витрати та якість, важливо враховувати всі характеристики, такі як розмір продукту, складність форми, кількість, що виробляється в партії, і кількість процесів переробки необхідна обробка після початкової настройки. Врешті-решт, остаточне рішення про кування або відливання потрібно прийняти, вибравши метод, який пропонує оптимальний баланс цих факторів.