Rèn nhẫn là gì?
Rèn vòng là một quá trình tạo hình kim loại sản xuất các bộ phận hình tròn, liền mạch, được gọi là nhẫn rèn hoặc rèn nhẫn . Không giống như các bộ phận được chế tạo bằng cách hàn hoặc đúc, quá trình rèn sử dụng lực nén cực lớn để tạo hình kim loại khi còn nóng. Quá trình này sắp xếp lại cấu trúc hạt bên trong của kim loại, loại bỏ các khuyết điểm như lỗ rỗng hoặc độ xốp và điều chỉnh dòng hạt để phù hợp với đường viền của vòng. Kết quả là một thành phần có ưu điểm vượt trội sức mạnh, độ dẻo dai và khả năng chống mệt mỏi .
Quá trình rèn: Bản giao hưởng của nhiệt độ và áp suất
Việc tạo ra một chiếc nhẫn rèn bao gồm một số bước chính xác, biến một khối kim loại thô thành một bộ phận có hiệu suất cao.
Nguyên liệu ban đầu: Phôi
Quá trình bắt đầu với một miếng kim loại rắn, thường được gọi là phôi thép hoặc sên . Vật liệu này được lựa chọn cẩn thận dựa trên ứng dụng cuối cùng, bao gồm nhiều loại thép, nhôm, hợp kim niken và titan.
Sưởi ấm và khó chịu
Phôi được làm nóng đến nhiệt độ nhiệt độ biến dạng dẻo , làm cho kim loại dễ uốn nhưng vẫn rắn chắc. Nhiệt độ rất quan trọng - quá lạnh và kim loại sẽ nứt; quá nóng và nó sẽ mất đi những đặc tính mong muốn. Phôi được nung nóng sau đó thường được “khó chịu” bằng cách nén nó vào giữa hai khuôn để giảm chiều cao và tăng đường kính của nó, chuẩn bị cho giai đoạn tiếp theo.
Piercing và hình thành Donut
Sau đó, một cú đấm sẽ xuyên qua tâm của khối khó chịu, tạo ra một hình bánh rán . Lỗ bên trong này là điểm khác biệt giữa rèn vòng và rèn đĩa.
Ring Rolling: Bước xác định
Chiếc bánh rán xuyên thấu được đặt trên một trục gá (một con lăn bên trong) và quay. Một con lăn bên ngoài, được gọi là cuộn trục , sau đó nén kim loại theo hướng xuyên tâm trong khi các cuộn khác kiểm soát độ cao, tăng dần đường kính của vòng và giảm độ dày thành của nó. Hành động lăn liên tục này là yếu tố tạo ra hình dạng tròn, liền mạch và thiết lập mô hình dòng hạt đồng tâm, quan trọng.
Tại sao nhẫn rèn lại tốt hơn các lựa chọn thay thế
Những đặc tính độc đáo của Rèn loại vòng làm cho chúng không thể thiếu trong các ứng dụng quan trọng.
Tính chất cơ học vượt trội
Ưu điểm đáng kể nhất của việc rèn là tạo ra một liên tục, liên kết dòng chảy hạt . Hãy tưởng tượng cấu trúc bên trong của kim loại giống như thớ gỗ; trong một chiếc nhẫn được rèn, hạt này có dạng hình tròn, làm cho chiếc nhẫn trở nên đặc biệt chắc chắn và có khả năng chịu được ứng suất theo mọi hướng, đặc biệt là khi chịu lực quay.
Tính toàn vẹn liền mạch
Vì chiếc nhẫn được tạo hình từ một miếng kim loại duy nhất mà không cần hàn nên nó có không có đường nối hoặc khớp yếu . Các vòng hàn dễ bị hỏng tại điểm hàn dưới ứng suất cao hoặc tải trọng dao động, nguy cơ này được loại bỏ hoàn toàn nhờ quá trình rèn liền mạch.
Tiết kiệm cho các thành phần khối lượng lớn và lớn
Mặc dù thiết lập ban đầu để rèn có thể phức tạp hơn so với đúc, nhưng quy trình này mang lại khả năng sử dụng vật liệu tuyệt vời. Đối với các vòng có đường kính lớn, đặc biệt là các vòng được sử dụng trong máy móc công nghiệp, khả năng tạo hình dạng gần như lưới giúp giảm lượng vật liệu cần gia công, tiết kiệm thời gian và chi phí.
Ứng dụng: Nơi rèn nhẫn sống
Những người rèn nhẫn là những anh hùng thầm lặng được tìm thấy trong những môi trường đòi hỏi khắt khe ở nhiều ngành công nghiệp.
Hàng không vũ trụ và quốc phòng
Trong máy bay, các vòng rèn là thành phần quan trọng của vỏ động cơ phản lực, đĩa tuabin quay và các bộ phận động cơ tên lửa . Nhu cầu về khả năng chịu nhiệt cực cao, tỷ lệ độ bền trên trọng lượng cao và khả năng chịu lỗi bằng 0 khiến việc rèn là lựa chọn khả thi duy nhất cho những bộ phận này, thường sử dụng các vật liệu kỳ lạ như hợp kim niken và titan.
Máy móc công nghiệp và năng lượng
Việc rèn vòng lớn là cần thiết cho khoảng trống bánh răng trong thiết bị nặng, vòng bi xoay cho tuabin gió và mặt bích trong hệ thống đường ống áp suất cao. Trong lĩnh vực năng lượng, chúng tạo thành các thành phần cấu trúc chính của bình chịu áp lực và các bộ phận của lò phản ứng hạt nhân, trong đó tính toàn vẹn của vật liệu là tối quan trọng.
Giao thông vận tải
Từ ngành công nghiệp đường sắt, nơi chúng được sử dụng trong trục bánh xe đầu máy và toa xe lửa , đối với các ứng dụng ô tô hiệu suất cao, việc rèn vòng đảm bảo độ tin cậy và an toàn dưới tải nặng liên tục và ứng suất động.
