Pernah menonton video penempaan dan melihat kepingan kecil itu terbang dari logam yang bercahaya? Ia boleh kelihatan tidak kemas dan membuat anda tertanya-tanya sama ada bahan itu pecah. Nah, ia adalah bahagian semula jadi dalam proses, terutamanya dengan aluminium panas.

Bahan yang jatuh atau mengelupas daripada aluminium panas semasa penempaan adalah terutamanya aluminium oksida. Lapisan nipis dan rapuh ini terbentuk dengan cepat pada permukaan aluminium panas kerana ia bertindak balas dengan oksigen di udara, dan ia boleh tercabut semasa proses ubah bentuk.

Di SWA Forging, kami bekerja dengan-gelang aluminium palsu berdiameter besar dan cakera setiap hari. Walaupun proses kami sangat dikawal, pembentukan aluminium oksida pada permukaan panas adalah aspek asas untuk bekerja dengan logam yang menakjubkan ini. Ia sesuatu yang kami urus dan fahami. Mari lihat lebih dekat apakah "barangan" ini dan sebab ia muncul.

 

Apakah bahan yang tertanggal daripada logam semasa menempa?

Melihat kepingan dan kepingan logam semasa proses penempaan yang sengit boleh menjadi agak membingungkan, bukan? Anda mungkin bimbang ia adalah logam itu sendiri merendahkan. Ia biasanya merupakan produk tindak balas permukaan.

"Barang" yang keluar dari logam semasa penempaan biasanya skala oksida. Untuk aluminium, ini adalah aluminium oksida; untuk keluli, ia biasanya oksida besi. Lapisan ini terbentuk kerana suhu tinggi dan tindak balas dengan oksigen atmosfera, mengelupas di bawah tekanan mekanikal.

Apabila kita bercakap tentang penempaan, terutamanya penempaan mati-terbuka seperti yang kita lakukan di SWA Forging untuk gelang dan cakera kami, bahan kerja logam dipanaskan pada suhu yang sangat tinggi untuk menjadikannya mudah ditempa. Untuk aloi aluminium, ini boleh menjadi beberapa ratus darjah Celsius. Pada suhu ini, logam sangat reaktif, terutamanya permukaannya. Udara di sekeliling kita mengandungi oksigen, dan aluminium panas mudah bertindak balas dengan oksigen ini. Tindak balas kimia ini membentuk sebatian baru di permukaan: aluminium oksida (Al₂O₃). Ini bukan logam aluminium itu sendiri yang mengelupas, melainkan lapisan-seperti seramik yang terbentuk di atas. Pada mulanya, lapisan oksida ini sangat nipis dan melekat dengan baik, sebenarnya memberikan sedikit perlindungan kepada logam asas. Walau bagaimanapun, apabila proses penempaan berterusan - dengan penekan dan tukul yang kuat membentuk logam - lapisan oksida ini, yang lebih rapuh daripada aluminium mulur di bawahnya, boleh retak, pecah dan mengelupas. Ketebalan dan lekatan lapisan oksida ini boleh bergantung pada aloi tertentu, suhu, masa pada suhu, dan suasana relau. Sebagai contoh, sesetengah aloi yang kita tempa mungkin menghasilkan ciri oksida yang sedikit berbeza daripada yang lain, tetapi proses asasnya adalah sama. Ia adalah bahagian yang sangat semula jadi dari aluminium yang berfungsi panas.

Apakah pengelupasan permukaan logam?

Melihat serpihan yang tertanggal daripada permukaan logam, terutamanya apabila ia panas atau sedang dikerjakan, boleh membimbangkan jika anda tidak tahu apa yang berlaku. Adakah logam runtuh? Tidak, ia biasanya hanya lapisan permukaan yang memberi laluan.

Pengelupasan permukaan logam, terutamanya semasa kerja panas seperti penempaan, biasanya adalah detasmen lapisan oksida (skala) yang telah terbentuk pada logam akibat suhu tinggi dan tindak balas dengan atmosfera. Lapisan ini selalunya lebih rapuh daripada logam asas.

"Kelupaan" ini adalah hasil langsung daripada sifat yang berbeza antara logam asas (dalam kes kami, aloi aluminium) dan lapisan aluminium oksida pada permukaannya. Inilah sebabnya ia berlaku:

Pengembangan Terma Berbeza:Logam aluminium dan lapisan aluminium oksida mengembang dan mengecut pada kadar yang sedikit berbeza apabila dipanaskan dan disejukkan. Semasa kitaran pemanasan dan ubah bentuk berulang dalam penempaan, ini boleh mewujudkan tegasan pada antara muka antara logam dan oksida, menyebabkan oksida kehilangan lekatan dan mengelupas.

Kerapuhan Oksida:Aluminium oksida adalah bahan seramik. Ia keras dan melindungi, tetapi ia juga agak rapuh berbanding aloi aluminium yang panas dan mulur yang ditempa. Apabila bahan kerja aluminium diperah, dibelasah, atau diregangkan semasa penempaan, logam asas akan berubah bentuk secara plastik. Lapisan oksida rapuh cuba untuk menyesuaikan diri tetapi tidak boleh meregangkan seberapa banyak, jadi ia retak dan pecah menjadi kepingan.

Ketebalan Lapisan:Jika lapisan oksida tumbuh terlalu tebal, ia boleh menjadi kurang melekat dan lebih terdedah kepada spalling atau mengelupas. Keadaan dalam relau pemanasan semula dan tempoh pemanasan memainkan peranan di sini. Di SWA Forging, kami menguruskan kitaran pemanasan dengan berhati-hati. Walaupun pembentukan oksida tidak dapat dielakkan, mengawal ketebalannya membantu memastikan kualiti produk palsu akhir dan meminimumkan pengelupasan berlebihan yang berpotensi tertanam di permukaan. Kadangkala, memberus atau kaedah penyahkelan lain mungkin digunakan antara langkah penempaan jika lapisan oksida yang tebal atau longgar terbentuk, walaupun untuk aluminium, ini kurang agresif berbanding dengan skala keluli.

 

Apakah serpihan daripada logam panas?

Kepingan-kepingan kecil yang terbang dari logam panas dalam tempaan kelihatan hampir seperti percikan api atau abu, bukan? Ia sebenarnya adalah kepingan permukaan logam yang diubah. Untuk aluminium, mereka mempunyai watak yang berbeza.

Serpihan daripada logam panas, khususnya aluminium panas, lazimnya adalah kepingan aluminium oksida yang kecil dan ringan. Ia berwarna kelabu-putih dan rapuh, terbentuk apabila permukaan aluminium panas bertindak balas dengan oksigen dan kemudian terputus semasa ubah bentuk penempaan.

Mari kita lebih spesifik tentang kepingan ini apabila kita bercakap tentang penempaan aluminium. Tidak seperti skala berat yang gelap yang keluar dari keluli, kepingan aluminium oksida ialah:

warna:Biasanya kelabu-putih atau perak-putih. Ini adalah warna semula jadi aluminium oksida.

Berat:Sangat ringan dan hampir kelihatan terapung di udara secara ringkas jika cukup kecil. Ini kerana aluminium oksida, walaupun padat untuk seramik, dibandingkan dengan kepingan oksida besi yang lebih tumpat daripada keluli.

Tekstur/Sifat:Rapuh dan mudah dihancurkan menjadi serbuk. Mereka tidak berasa logam.

Komposisi:Terutamanya Al₂O₃. Ini berbeza secara kimia daripada aloi aluminium (Al) di bawahnya.

Semasa penempaan cincin dan cakera aluminium besar kami di SWA Forging, kerana bilet yang dipanaskan dimanipulasi dan dibentuk oleh penekan atau tukul, anda boleh melihat kepingan halus ini tertanggal. Tekanan dan ubah bentuk yang kuat menyebabkan lapisan oksida, yang telah terbentuk di dalam relau dan terus terbentuk pada permukaan panas yang terdedah, retak dan terpisah. Ini bukan kepingan aluminium struktur yang terputus; mereka adalah "kulit" yang terbentuk akibat haba dan udara. Walaupun secara amnya tidak-toksik, pengudaraan yang baik sentiasa penting dalam penempaan untuk menguruskan sebarang zarah bawaan udara. Kehadiran dan sifat kepingan ini adalah penunjuk kepada krew penempaan yang berpengalaman tentang suhu dan keadaan permukaan bahan kerja.

 

Apakah edger dalam penempaan?

Anda mungkin mendengar profesional pemalsuan bercakap tentang "edger" atau "pass tepi", dan tertanya-tanya apa yang dilakukan oleh alat atau langkah itu. Ia adalah bahagian penting dalam membentuk logam dengan betul sebelum pembentukan utama.

Tepi dalam penempaan ialah alat atau rongga acuan dengan profil khusus yang digunakan pada peringkat penempaan awal untuk mengagihkan semula logam bahan kerja sepanjang panjangnya, mengurangkan keratan rentasnya-dalam satu dimensi sambil meningkatkannya dalam dimensi lain dan menyediakannya untuk operasi membentuk seterusnya.

Edger, atau operasi edging, ialah langkah asas dalam banyak proses penempaan mati-terbuka dan tertutup-. Anggap ia sebagai alat pembentukan awal. Matlamat utamanya ialah:

Pengagihan Bahan:Untuk mengumpul atau menyebarkan bahan secara strategik. Sebagai contoh, jika anda memerlukan lebih banyak bahan di tengah-tengah bahan kerja untuk kesan kemudian, pas tepi boleh "menegangkan" hujung dan menolak bahan ke arah tengah. Atau, ia boleh mengurangkan lebar dan meningkatkan ketinggian/tebal bahagian.

Pembentukan-Keratan Rentas:Ia mula memberikan bahan kerja keratan rentas-yang lebih jelas, menggerakkannya daripada bilet ringkas (seperti bar bulat atau persegi) ke arah bentuk kasar yang diperlukan untuk acuan penempaan akhir. Ini meningkatkan aliran bahan pada peringkat seterusnya.

Penapisan Aliran Bijian:Dengan mengerjakan bahan dengan cara terkawal ini, tepi juga boleh membantu dalam mula mengorientasikan struktur butiran dalaman logam, yang penting untuk sifat mekanikal akhir bahagian palsu.

Apabila kami di SWA Forging merancang proses untuk cincin atau cakera aluminium yang besar, pertimbangan untuk bagaimana bahan akan mengalir dan mengisi perkakas adalah yang paling penting. Walaupun kami mungkin tidak menggunakan "alat edger" tertentu dengan cara yang sama seperti -operasi penempaan mati tertutup untuk bahagian yang lebih kecil dan kompleks, prinsip ubah bentuk terkawal untuk pra-membentuk bilet sentiasa ada. Contohnya, dalam penempaan-di terbuka, jujukan perata dan pengeluaran (cogging) tertentu mencapai pengagihan semula bahan yang serupa. Sebarang operasi kerja panas sedemikian, termasuk tepi, akan melibatkan logam berada pada suhu tinggi. Oleh itu, permukaan akan membentuk aluminium oksida, dan sebahagian daripada oksida ini mungkin tercabut atau diagihkan semula semasa proses tepi semasa permukaan dikerjakan. Tepi yang betul memastikan bahan pukal diletakkan dengan betul, yang juga membantu mencapai permukaan yang lebih bersih pada bahagian akhir dengan meminimumkan lipatan atau pusingan di mana oksida boleh terperangkap.

 

Kesimpulan

Jadi, "barangan" yang jatuh dari aluminium panas semasa penempaan adalah terutamanya aluminium oksida. Ia adalah hasil sampingan semulajadi pemanasan aluminium di udara, dan pengelupasannya adalah sebahagian daripada proses pembentukan dinamik.