金属铸造和空气锤锻造是两种广泛使用的金属成型工艺。
与铸造产品相比,锻造产品通常具有改善的机械性能和更高的延展性。锻造可消除产品中的孔隙和孔洞,因为它可产生连续的晶粒流动和细晶粒,并且耐磨性更高。但是,要选择哪种方法可以证明对特定要求更有效,可以讨论的因素很多。
1.尺寸
对于铸造,将金属加热到熔融状态,然后倒入所需形状的模具中。由于其液态,金属可以流入各种形状和尺寸的模具中。而为了锻造金属,在室温下用锤子或模具将其锤打,然后成形为所需的形状。因此,锻造需要大量的力来使金属成形,并且该力随着工件尺寸的增加而显着增加。
2.设计
在空气锤锻造和铸造工艺之间进行选择时,金属公差,零件复杂性,晶粒结构和结构完整性是一些设计因素。
对于具有微小细节和内部细节的复杂物体,锻造有其局限性。另一方面,由于铸件使用熔融形式的金属,所以可以容易地模制铸件,而与零件的复杂性无关。
3.合金选择
选择合金或其可用性是选择金属成形工艺的重要因素之一。锻造产品使用坯料制造。在生产现场,仅使用精确数量的牌号和数量有限的合金进行生产。鉴于铸造工艺是在铸造厂进行的,因此选择合适的合金更加容易且具有成本效益。
此外,合金中的铁素体含量也被认为是使产品比锻件更耐腐蚀的重要因素。
4.组件强度
组件的内部强度和结构也是要考虑的重要因素。锻造将谷物流的路径引导到特定方向,从而形成方向更强的成分。锻造产品在不同方向上具有不同的特性测量值,被称为各向异性。
而铸造产品在各个方向上具有相似的性能测量值,被称为各向同性。因此,铸造产品在各个方向上均一地坚固,而锻件在特定方向上的特性通常更强。因此,选择哪种生产工艺取决于产品的应用
5.费用
没有哪个公式可以确定哪个过程更具成本效益。两种方法在不同维度的成本方面都有其效率。生产规模,所选合金的成本,形状复杂性,产品规格和测试会影响整个制造过程的价格。
铸件对所有尺寸均具有成本效益,而锻件对大中型均有效。对于铸造来说,原材料的预算通常低于空气锤锻造成本,因为坯料的初始加工成本也增加了锻造成本。闭模锻造(CDF)工具通常比裸模锻造(ODF)昂贵。因此,对于大规模生产,如果为该过程购买专用工具,则可以降低单位成本。
机加工铸件可以证明更具成本效益,因为铸造厂可以通过重新熔化来回收机加工切屑。锻造无法做到这一点。锻造和铸造的加工速率几乎相同。但是,由于在锻件中存在较细的晶粒,因此某些不锈钢和镍合金的切削加工性得到了提高。