Quá trình rèn là gì?
Nói một cách đơn giản, rèn là một quy trình sản xuất trong đó kim loại được định hình bằng cách áp dụng lực nén, thường là thông qua việc sử dụng búa, báo chí hoặc chết. Không giống như đúc, trong đó kim loại bị tan chảy và đổ vào khuôn, rèn hoạt động với kim loại rắn thường xuyên, nhưng không phải lúc nào cũng được làm nóng để làm cho nó dễ uốn hơn.
Nguyên tắc cốt lõi của rèn là nó tinh chỉnh cấu trúc hạt bên trong của kim loại. Việc áp dụng lực phá vỡ tạp chất, đóng các khoảng trống (độ xốp) và sắp xếp dòng chảy hạt để tuân theo hình dạng chung của phần. Điều này dẫn đến một sản phẩm hoàn chỉnh đặc biệt mạnh mẽ, cứng rắn và đáng tin cậy.
Các bước cơ bản của quá trình rèn
Mặc dù các kỹ thuật cụ thể khác nhau, nhưng hầu hết các hoạt động rèn đều tuân theo các bước chung sau:
1. Chuẩn bị cổ phiếu: Quá trình bắt đầu bằng một mảnh kim loại gọi là "cổ phiếu" hoặc "phôi", thường là một thanh hoặc thỏi cắt theo một khối lượng cụ thể.
2. Đun nóng (để rèn nóng/ấm): phôi được làm nóng trong lò rèn hoặc lò nung đến một nhiệt độ cụ thể khi nó trở nên dễ chịu ("nhựa") nhưng vẫn rắn chắc. Nhiệt độ này thay đổi theo kim loại (ví dụ, thép thường được làm nóng đến khoảng 2.200 ° f / 1.200 ° C).
3. Hình thành: phôi nóng, dễ uốn được đặt trên một cái chết hoặc đe. Lực nén lớn được áp dụng:
* Hammer cung cấp các cú đánh tác động để làm biến dạng kim loại.
* Nhấn áp dụng áp lực dần dần, vắt để định hình kim loại.
4. Hoàn thiện (Hoạt động thứ cấp): Phần giả mạo, hiện được gọi là "giả mạo", có thể trải qua các quy trình thứ cấp khác nhau như:
* Cắt tỉa: kim loại dư (flash) bị cắt.
* Xử lý nhiệt: Bộ phận được hâm nóng và làm mát trong điều kiện được kiểm soát để đạt được các đặc tính mong muốn như tăng độ cứng hoặc cường độ.
* Gia công: Kích thước và hoàn thiện chính xác đạt được bằng cách mài hoặc xay.
* Xử lý bề mặt: Các quá trình như nổ súng hoặc vẽ được áp dụng cho khả năng chống ăn mòn và ngoại hình.
Các loại quy trình rèn chính
Biên tập được phân loại dựa trên nhiệt độ của kim loại và loại thiết bị được sử dụng.
1. Theo nhiệt độ
Nóng rèn: Loại phổ biến nhất. Kim loại được làm nóng trên nhiệt độ kết tinh lại của nó. Điều này ngăn chặn sự cứng cứng, cho phép thay đổi hình dạng đáng kể và đòi hỏi ít lực hơn. Nó tạo ra các bộ phận với sức mạnh vượt trội và lý tưởng cho sản xuất khối lượng lớn.
Lạnh rèn: kim loại được định hình ở hoặc gần nhiệt độ phòng. Quá trình này làm tăng sức mạnh của kim loại thông qua việc làm cứng biến dạng (còn được gọi là làm cứng công việc) và cung cấp độ chính xác hoàn thiện bề mặt tuyệt vời và độ chính xác kích thước. Tuy nhiên, nó đòi hỏi thiết bị mạnh hơn và bị hạn chế trong số lượng kim loại có thể bị biến dạng. Ví dụ bao gồm móng tay, bu lông và đinh tán.
Giảm ấm: Được tiến hành dưới nhiệt độ kết tinh lại nhưng trên nhiệt độ phòng. Nó cung cấp sự cân bằng giữa những lợi thế của việc rèn nóng và lạnh, cung cấp độ chính xác tốt hơn so với rèn nóng và đòi hỏi ít lực hơn là rèn lạnh.
2. Theo thiết bị/kỹ thuật
Buột mở (rèn miễn phí): Bàn làm việc được nén giữa hai cái chết có hình phẳng hoặc đơn giản không bao quanh kim loại. Người vận hành phải định vị lại phôi để đạt được hình thức mong muốn. Nó được sử dụng cho các hình dạng lớn, đơn giản như trục, vòng và xi lanh.
Buột khép kín (rèn ấn tượng): phôi nóng được đặt trong một cặp chết chứa một ấn tượng trước về hình dạng phần mong muốn. Những cái chết được kết hợp với nhau, buộc kim loại phải lấp đầy các khoang. Đây là cách các bộ phận phức tạp, có độ chính xác cao như kết nối thanh và cờ lê được thực hiện. Các hình thức kim loại dư thừa "flash" sau đó được cắt giảm.
Cuộn rèn: Một thanh tròn hoặc phẳng được truyền qua hai cuộn có hình dạng đặc biệt giúp giảm dần mặt cắt của nó và tăng chiều dài của nó để tạo thành một phần như lò xo lá hoặc tay cầm rìu.
Các ứng dụng phổ biến của các bộ phận giả mạo
Các thành phần giả mạo là rất quan trọng trong các ngành công nghiệp mà sự thất bại không phải là một lựa chọn:
Ô tô: trục khuỷu, thanh kết nối, bánh răng, trục
Không gian vũ trụ: tuabin động cơ phản lực, các thành phần thiết bị hạ cánh, các bộ phận cấu trúc
Công nghiệp: Trục khổng lồ cho tuabin, bánh răng, van và phụ kiện áp suất cao
Công cụ: Cờ lê, búa, kìm và dụng cụ phẫu thuật
Quân đội & Quốc phòng: Các thành phần cho súng, xe tăng và tên lửa
Tóm lại, rèn là một quá trình làm việc bằng kim loại nền tảng, biến một mảnh kim loại đơn giản thành một thành phần có độ bền cao, có độ bền cao bằng cách áp dụng chiến lược lực để cải thiện cấu trúc bên trong của nó. Đó là quá trình được lựa chọn để làm cho các bộ phận kim loại quan trọng nhất và được nạp nhiều nhất thế giới.
