Dans la fabrication de machines, les pièces forgées mécaniques sont des pièces clés. La sélection des matériaux et l’analyse des propriétés sont essentielles pour la qualité et la fonctionnalité du produit. Le choix correct des matériaux et la compréhension approfondie de leurs propriétés garantissent un fonctionnement stable et fiable des pièces forgées dans divers environnements de travail. Cet article explorera l’importance du choix des matériaux et de l’analyse des propriétés des pièces forgées mécaniquement et de leur application pratique.
Principes de sélection des matériaux
Besoins d’application: la première considération est le scénario d’application et les besoins des pièces forgées. Différents environnements de travail ont des exigences différentes pour la force, la dureté, l’abrasion, la résistance à la corrosion des matériaux, etc.
Technique: compte tenu des exigences du processus de forgeage, certains matériaux sont plus faciles à forger, tandis que certains matériaux peuvent avoir des problèmes de fissuration et de déformation pendant le processus de forgeage.
Économie: le prix et la disponibilité des matériaux doivent être pris en compte pour assurer l’économie de la production, à condition que les exigences de performance et de processus soient respectées.
Matériaux communs et leurs propriétés
Acier au carbone: avec une bonne forgeabilité, force et dureté à faible coût, utilisé pour la fabrication de pièces forgées avec diverses exigences de résistance et d’abrasion.
Aciers alliés: en ajoutant des éléments d’alliage tels que le manganèse, le silicium, le chrome, etc., la force, la dureté, la résistance à l’usure et la résistance à la corrosion de l’acier peuvent être améliorées. Il convient pour les pièces forgées à haute résistance et dans des environnements spéciaux.
Acier inoxydable: bonne résistance à la corrosion et formabilité, mais généralement plus difficile à forger. Utilisé pour fabriquer des pièces forgées qui fonctionnent dans des environnements corrosifs.
Alliage d’aluminium: qualité légère et bonne conductivité, il peut être utilisé pour fabriquer des pièces forgées nécessitant un poids léger, comme les pièces forgées d’aviation.
Méthodes et applications d’analyse des performances
Essai de propriété mécanique: le module d’élasticité, la limite d’élasticité, la résistance à la traction et d’autres indices de propriété mécanique des matériaux sont obtenus par l’essai de tension, de compression et de flexion, qui fournissent la base pour la sélection matérielle et la conception de produit.
Observation de la structure métallographique: la microstructure du matériau est observée au microscope métallographique pour comprendre la taille du grain, la composition de phase, etc., afin d’évaluer la forgeabilité du matériau et la réponse au traitement thermique.
Test de résistance à la corrosion: en exposant à un environnement spécifique ou en utilisant un test de corrosion accéléré, évaluez la résistance à la corrosion des matériaux pour assurer la stabilité des pièces forgées dans un environnement de travail spécifique.
Test non destructif: les pièces forgées sont testées pour détecter les défauts internes par ultrasons, rayons et particules magnétiques pour assurer l’intégrité de la qualité des pièces forgées.
Prenez un vilebrequin de moteur de voiture par exemple, son environnement de travail est haute température, haute pression et haute vitesse. Pour assurer la stabilité et la durabilité du vilebrequin, l’acier allié a été choisi comme matériau. Des essais de propriétés mécaniques et l’observation de la structure métallographique ont permis de déterminer les paramètres optimaux pour le processus de forgeage et le traitement thermique. Les performances du vilebrequin ont été vérifiées par des essais de durabilité supplémentaires, ce qui garantit un produit de haute qualité.
La sélection des matériaux et l’analyse des propriétés des pièces forgées de machines est le point central de la fabrication de machines. Il s’agit de la fonctionnalité, de la durée de vie et de l’économie du produit. La sélection correcte des matériaux et l’analyse approfondie des propriétés peuvent s’assurer que les pièces forgées fonctionnent de manière stable dans diverses conditions exigeantes et créent une plus grande valeur économique pour les entreprises. Avec le progrès de la science et de la technologie, de nouveaux matériaux et technologies continueront à émerger, apportant plus de possibilités et de défis pour la fabrication de pièces forgées mécaniques.
