Connaissances de l'industrie
Comment la ductilité a un impact sur les arbres forgés
Capacité de déformation: les matériaux très ductiles peuvent subir une déformation substantielle avant défaillance. Pour les arbres forgés, la ductilité garantit que l'arbre peut résister à la flexion, à la torsion ou à d'autres formes de déformation qui peuvent se produire pendant le fonctionnement ou l'installation sans fracturation. Ceci est particulièrement important dans les applications où l'arbre peut être soumis à des charges ou des impacts dynamiques.
Machinabilité: la ductilité peut également influencer la machinabilité
arbres forgés . Les matériaux avec une bonne ductilité sont souvent plus faciles à machine, car ils sont moins enclins à travailler en durcissant et à la formation de bords de la coupe pendant les opérations de coupe. Cela peut contribuer à des économies de coûts et à une efficacité accrue dans le processus de fabrication.
Résistance à la fracture: les matériaux ductiles sont moins sujets à une défaillance fragile soudaine par rapport aux matériaux cassants. En cas de surcharge ou de contraintes inattendues, les arbres forgés ductiles sont plus susceptibles de présenter des panneaux d'avertissement tels que la déformation plastique ou le rétrécissement avant de défaut, ce qui permet un fonctionnement et un entretien plus sûr de l'équipement.
Travail à froid: La ductilité affecte également la capacité d'un matériau à subir des processus de travail à froid tels que le forgeage à froid ou le dessin à froid. Les matériaux avec une bonne ductilité peuvent être à froid pour produire des formes complexes ou obtenir des tolérances plus strictes sans fracturation. Cette flexibilité dans les processus de fabrication peut être avantageuse pour produire des arbres forgés avec des géométries complexes ou des dimensions précises.
Réparation: Dans certaines applications, la capacité de réparer ou de remodeler un arbre endommagé sans compromettre son intégrité structurelle est essentielle. Les matériaux ductiles permettent des processus de réparation plus faciles tels que le soudage ou la formation à froid, permettant la restauration de la forme et de la fonctionnalité d'origine de l'arbre.
Traitement thermique et traitement de surface dans la conception des arbres forgés
Traitement thermique:
Extinction: Ce processus implique un refroidissement rapide de la tige forgée des températures élevées à la température ambiante pour atteindre une dureté et une résistance élevées. Différents médiums d'extinction tels que les solutions d'eau, d'huile ou de polymère sont utilisés en fonction du matériau et des propriétés souhaitées.
Température: Après extinction, l'arbre est souvent tempéré pour réduire la fragilité et améliorer la ténacité tout en maintenant une dureté adéquate. Le tempérament implique de réchauffer l'arbre à une température plus basse, puis de le refroidir progressivement. La température et la durée de température spécifiques sont adaptées pour atteindre l'équilibre souhaité de dureté et de ténacité.
Recuit: le recuit est un processus de traitement thermique utilisé pour adoucir l'arbre, soulager les contraintes internes et améliorer la machinabilité. Il s'agit de chauffer l'arbre à une température spécifique, puis de le refroidir lentement pour permettre la recristallisation et le raffinement des grains.
Normalisation: la normalisation est similaire au recuit mais implique de refroidir l'arbre dans l'air immobile au lieu d'une fournaise. Ce processus affine la structure des grains, améliore l'uniformité et améliore les propriétés mécaniques telles que la résistance et la ductilité.
Soulagement du stress: le soulagement du stress est effectué pour réduire les contraintes résiduelles qui peuvent s'être accumulées pendant
Forgeage d'arbre ou des processus d'usinage. L'arbre est chauffé à une température modérée en dessous de la plage critique, puis refroidie lentement pour minimiser la distorsion et améliorer la stabilité dimensionnelle.
Traitement de surface:
Placage: Le placage consiste à appliquer une fine couche de métal sur la surface de l'arbre pour améliorer la résistance à la corrosion, améliorer la résistance à l'usure ou fournir des finitions décoratives. Les matériaux de placage commun comprennent le chrome, le nickel, le zinc et le cadmium.
Revêtement: Des revêtements tels que des peintures, des revêtements époxy ou des revêtements en polymère peuvent être appliqués à la surface de l'arbre pour protéger contre la corrosion, l'abrasion ou l'exposition chimique. Ces revêtements fournissent une barrière entre l'arbre et l'environnement, prolongeant sa durée de vie.
Un coup de feu: un coup de feu implique de bombarder la surface de l'arbre avec de petites particules sphériques (tir) pour induire des contraintes résiduelles de compression et améliorer la résistance à la fatigue. Ce processus aide également à lisser les irrégularités de surface et à améliorer la dureté de surface.
Nitridage: La nitrade est un processus de durcissement de surface qui implique de diffuser l'azote dans la couche de surface de l'arbre pour créer un cas dur et résistant à l'usure. Ce processus améliore la dureté de surface, la résistance à la fatigue et la résistance à l'usure sans affecter les propriétés centrales de l'arbre.
Anodisation: l'anodisation est un processus électrolytique utilisé principalement sur les arbres en aluminium pour créer une couche d'oxyde protectrice à la surface. Cette couche améliore la résistance à la corrosion, améliore la dureté de surface et fournit une finition décorative.
