A técnica de forjamento a temperatura é um processo de conformação de metais amplamente utilizado na fabricação de peças forjadas de alta resistência e alta precisão. No entanto, na prática, as peças forjadas a temperatura são frequentemente submetidas à ação de carregamentos alternados, levando-as a falhar por fadiga. Assim, o aumento da vida em fadiga de peças forjadas a temperatura é de grande importância para a engenharia. Alguns métodos e práticas práticas serão apresentados com o objetivo de fornecer uma referência para melhorar a vida em fadiga de peças forjadas a temperatura.
Escolha materiais de alta resistência e alta tenacidade: para melhorar a vida de fadiga das peças forjadas e forjadas a temperatura, os materiais metálicos de alta resistência e alta tenacidade devem ser preferidos. Os aços de liga e ligas de titânio, por exemplo, apresentam excelentes propriedades mecânicas e resistência à fadiga, sendo adequados para a fabricação de peças forjadas submetidas a cargas alternadas.
Composição química ajustada: ao ajustar a composição química do material, as propriedades mecânicas e a resistência à fadiga podem ser melhoradas. Por exemplo, a adição da quantidade certa de elementos de liga pode melhorar a força, a tenacidade e a resistência à corrosão do material, melhorando assim a vida de fadiga das peças forjadas a temperatura.
Otimização dos parâmetros do processo de forjamento a temperatura
Controle a temperatura de aquecimento: a temperatura de aquecimento é o fator chave que afeta a qualidade e o desempenho das peças forjadas a temperatura. Temperaturas de aquecimento excessivas podem levar ao crescimento e oxidação dos grãos, reduzindo as propriedades mecânicas do material; E temperaturas de aquecimento muito baixas podem levar à falta de plasticidade do material e difícil de encher o molde. Portanto, a temperatura de aquecimento deve ser controlada com precisão para garantir que o material seja forjado a temperatura no melhor estado plástico.
Controle a velocidade de forjamento e a velocidade de resfriamento: a velocidade de forjamento e a velocidade de resfriamento também são fatores importantes que afetam a qualidade e o desempenho das peças forjadas a temperatura. A velocidade adequada de forjamento pode garantir que o material esteja totalmente preenchido com o molde, evitando a produção de dobras, rachaduras e outros defeitos; No entanto, uma taxa adequada de resfriamento pode refinar o grão e melhorar as propriedades mecânicas e a resistência à fadiga do material. Portanto, a velocidade de forjamento e a velocidade de resfriamento devem ser razoavelmente ajustadas de acordo com a natureza do material e a forma do forjamento no processo de forjamento a temperatura.
Introdução de tratamento térmico com tecnologia de reforço de superfície
Tratamento térmico: através do processo de tratamento térmico, a estrutura interna e as propriedades mecânicas das peças forjadas a temperatura podem ser melhoradas. Processos de tratamento térmico, como normalização, têmpera e revenimento, por exemplo, podem refinar grãos, eliminar tensões residuais e melhorar a resistência e tenacidade do material.
Reforço de superfície: a tecnologia de reforço de superfície é um dos meios eficazes para melhorar a vida de fadiga das peças forjadas a temperatura. Por exemplo, o reforço de peening pode introduzir uma camada de tensão de compressão na superfície da peça forjada, melhorando assim a sua resistência às cargas alternadas; Tratamentos térmicos químicos como cementação e nitretação podem formar uma camada endurecida na superfície, melhorando a resistência à abrasão e à fadiga.
Para garantir que a qualidade e o desempenho das peças forjadas a temperatura atendam aos requisitos esperados, testes não destrutivos com tecnologia de controle de qualidade devem ser introduzidos. Por exemplo, os métodos não destrutivos de inspeção, tais como inspeção ultra-sônica, inspeção de partículas magnéticas e inspeção de correntes de foucault, podem ser usados para detectar defeitos e trincas dentro de peças forjadas; E a inspeção metalográfica, teste de propriedades mecânicas e outros meios de controle de qualidade podem ser usados para avaliar a microestrutura e as propriedades mecânicas do forjamento para atender aos requisitos de projeto.
Alguns métodos práticos e práticas são apresentados, incluindo a otimização da seleção de materiais e composição química, a otimização dos parâmetros do processo de forjamento a temperatura, a introdução de tratamento térmico e técnicas de reforço de superfície e a introdução de testes não destrutivos e técnicas de controle de qualidade, a fim de fornecer uma referência para melhorar a vida de fadiga das peças forjadas a temperatura. No entanto, é importante ressaltar que o aumento da vida em fadiga é um problema sistêmico de engenharia que requer a consideração integrada de vários fatores, como materiais, processos, projeto e ambiente de uso. No futuro, com o progresso contínuo da ciência e tecnologia e a demanda do mercado em constante mudança para a tecnologia de forjamento a temperatura e as exigências de desempenho de fadiga serão continuamente melhoradas, devemos explorar ativamente e praticar novos processos e materiais para contribuir para o desenvolvimento dos campos relacionados.
