Πλεονέκτημα σφυρηλάτησης

2 Το πλεονέκτημα σφυρηλάτησης είναι προφανές, σύμφωνα με τον εξοπλισμό για ελαφρύ

Ο σφυρηλατημένος σίδηρος είναι ισχυρότερος, πιο όλκιμος και πιο οικονομικός, ωθώντας την ανθρωπότητα στην Εποχή του Σιδήρου.

Η αντοχή και η σκληρότητα του σφυρήλατος σιδήρου είναι υψηλότερη από αυτή του μπρούτζου, επομένως είναι πιο κατάλληλο για την κατασκευή ψυχρών όπλων. Η σκληρότητα και η ολκιμότητα του ίδιου του σιδήρου είναι υψηλότερη από εκείνη του χαλκού και η αντοχή του υλικού μπορεί να βελτιωθεί μέσω επαναλαμβανόμενης σφυρηλάτησης τεμαχίων σιδήρου σε υψηλή θερμοκρασία. Κάτω από την ίδια αντοχή, η σκληρότητα του σιδήρου είναι πολύ καλύτερη από αυτή του μπρούτζου. Τα ψυχρά όπλα της Εποχής του Χαλκού κατασκευάζονται ως επί το πλείστον σε κοντά ξίφη με ωστικό τύπο, ενώ τα ψυχρά όπλα της Εποχής του Σιδήρου έγιναν δημοφιλή για κοπή μαχαιριών. Επιπλέον, η τεχνολογία σφυρηλάτησης απαιτεί υψηλή ολκιμότητα και σκληρότητα του μετάλλου. Ως κύριο υλικό σφυρηλάτησης, η ανακάλυψη και η μεγάλης κλίμακας χρήση του σιδήρου προώθησε επίσης την ανάπτυξη της τεχνολογίας σφυρηλάτησης.

Η σχετική αφθονία σιδήρου στο φλοιό της γης είναι μεγαλύτερη από αυτή του χαλκού, που είναι πιο οικονομικό. Όταν η αφθονία σιδήρου στο φλοιό είναι μεγαλύτερη από τον κασσίτερο και τον χαλκό, η προέλευση είναι σχετικά χαμηλή. Λόγω του υψηλού κόστους του ίδιου του χαλκού, ο μπρούντζος χρησιμοποιήθηκε κυρίως για τελετουργικά αγγεία και όπλα στην Εποχή του Χαλκού και δεν μπορούσε να αντικαταστήσει πλήρως τα λίθινα εργαλεία ως το κύριο εργαλείο παραγωγής. Ο σίδηρος αντικατέστησε πλήρως τα πέτρινα εργαλεία ως τα κύρια εργαλεία παραγωγής λόγω της οικονομίας του, γεγονός που προώθησε περαιτέρω την ανάπτυξη της τεχνολογίας σφυρηλάτησης.

Ταξινόμηση της διαδικασίας διαμόρφωσης μετάλλων: χύτευση, πλαστική διαμόρφωση, μηχανική κατεργασία, συγκόλληση, μεταλλουργία σκόνης, χύτευση με έγχυση μετάλλων, ημι-στερεό σχηματισμό μετάλλων, εκτύπωση 3D και ούτω καθεξής. Ανάμεσά τους, η χύτευση και η σφυρηλάτηση της μεγαλύτερης ιστορίας, της πιο ευρέως χρησιμοποιούμενης.

Σε σύγκριση με τη χύτευση και τη μηχανική κατεργασία, η σφυρηλάτηση έχει πλεονεκτήματα στην ακεραιότητα των εξαρτημάτων, τη βελτιστοποίηση της υφής, την ευελιξία των εξαρτημάτων και ούτω καθεξής.

Η πλαστική διαμόρφωση βελτιστοποιεί τις ιδιότητες του μετάλλου αλλάζοντας τη μικροδομή του μετάλλου. Μετά την πλαστική παραμόρφωση, τα μεταλλικά υλικά όχι μόνο αλλάζουν σχήμα και μέγεθος, αλλά αλλάζουν και μια σειρά εσωτερικών δομών και ιδιοτήτων. Η μικροδομή των μεταλλικών υλικών θα αλλάξει σημαντικά. Εκτός από έναν μεγάλο αριθμό λωρίδων ολίσθησης και δίδυμων λωρίδων, η μεταφορά κόκκων θα αλλάξει επίσης, δηλαδή, κάθε κόκκος θα επιμηκυνθεί ή θα επιπεδωθεί κατά μήκος της κατεύθυνσης της παραμόρφωσης και η εσωτερική δομή του μετάλλου θα αλλάξει, βελτιστοποιώντας έτσι τις ιδιότητες του μετάλλου.

Η σφυρηλάτηση παρέχει επίσης δομική ακεραιότητα απαράμιλλη από άλλες διαδικασίες κατεργασίας μετάλλων. Οι κύριες πρώτες ύλες για σφυρηλάτηση μεταλλικών ράβδων, πλινθωμάτων και ούτω καθεξής. Αυτές οι πρώτες ύλες στη διαδικασία τήξης, χύτευσης και κρυστάλλωσης, αναπόφευκτα θα παράγουν πορώδες, συρρίκνωση και δενδριτικό κρύσταλλο και άλλα ελαττώματα, επομένως, η διαδικασία χύτευσης είναι δύσκολο να αντισταθμιστεί για την ανάγκη αντοχής σε κρούσεις ή εναλλασσόμενες καταπονήσεις εξαρτημάτων περιβάλλοντος εργασίας (όπως π.χ. άξονας μετάδοσης, δακτύλιος, μπιέλα, τροχός σιδηροτροχιάς, κ.λπ.). Η σφυρηλάτηση εξαλείφει τα εσωτερικά κενά και τη σπηλαίωση που αποδυναμώνουν τα μεταλλικά μέρη. Η σφυρηλάτηση παρέχει εξαιρετική χημική ομοιομορφία με τη διασπορά του διαχωρισμού κραμάτων ή μη μετάλλων. Η προβλέψιμη δομική ακεραιότητα μειώνει τις απαιτήσεις επιθεώρησης ανταλλακτικών, απλοποιεί τη θερμική επεξεργασία και τη μηχανική κατεργασία και διασφαλίζει τη βέλτιστη απόδοση του εξαρτήματος υπό συνθήκες επιτόπιου φορτίου.

Τα χαρακτηριστικά των κόκκων της σφυρηλάτησης καθορίζουν την κατευθυντική σκληρότητα των εξαρτημάτων σφυρηλάτησης. Με μηχανική παραμόρφωση του θερμαινόμενου μετάλλου υπό αυστηρές συνθήκες, η σφυρηλάτηση εξευγενίζει τους χονδροειδείς κόκκους και οδηγεί σε πυκνές μεταλλικές δομές, οδηγώντας σε προβλέψιμα μεγέθη κόκκων και χαρακτηριστικά ροής. Στην πράξη, με την προκατεργασία των σφυρηλατήσεων, μπορεί να βελτιωθεί η δενδριτική δομή του πλινθώματος και να εξαλειφθεί το διάκενο της οπής και να βελτιωθούν οι μηχανικές ιδιότητες των σφυρηλατήσεων. Αυτή η ποιότητα μεταφράζεται σε ανώτερες μεταλλουργικές και μηχανικές ιδιότητες και παρέχει καλύτερη κατευθυντική σκληρότητα στο τελικό μέρος.

Τα σφυρήλατα έχουν την καλύτερη ροή μεταλλικής υφής. Η σφυρηλάτηση υπόκειται στη δράση του εξοπλισμού πίεσης και των εργαλείων εργασίας, η ράβδος ή η χυτή ράβδος παράγει τοπική ή ολόκληρη πλαστική παραμόρφωση, προκειμένου να αποκτήσει ένα ορισμένο γεωμετρικό μέγεθος, σχήμα των εξαρτημάτων (ή κενά) και να βελτιώσει την οργάνωση και την απόδοσή του της μεθόδου επεξεργασίας. Μετά τη σφυρηλάτηση, το μεταλλικό υλικό έχει καλή σταθερότητα σχήματος και μεγέθους, ομοιόμορφη υφή, λογική δομή ινών και τις καλύτερες ολοκληρωμένες μηχανικές ιδιότητες.