สแตนเลสหรือเหล็กกล้าคาร์บอนแข็งแกร่งกว่าหรือไม่? การเปรียบเทียบแบบเต็ม

การตีเหล็กเปลี่ยนสมการกำลังอย่างไร

การเลือกเกรดและการบำบัดความร้อนเป็นเพียงส่วนหนึ่งของเรื่องราวเท่านั้น การตีเหล็ก ปรับรูปร่างโครงสร้างเกรนภายในของบิลเล็ตใหม่ภายใต้แรงอัด และโครงสร้างเกรนนั้นมีผลกระทบโดยตรงต่อความแข็งแกร่งขั้นสุดท้ายของทั้งเหล็กกล้าคาร์บอนและสเตนเลส

เหล็กหล่อจะเย็นตัวลงด้วยลวดลายเกรนที่ไม่เป็นระเบียบ ซึ่งจะทำให้จุดอ่อนกระจัดกระจายไปทั่วชิ้นส่วน พร้อมกับความพรุนเป็นครั้งคราวจากก๊าซที่ติดอยู่หรือการหดตัวในระหว่างการแข็งตัว การตีเหล็กจะดำเนินการกับโลหะในขณะที่ยังแข็งอยู่ โดยจะผลักดันการไหลของเกรนให้เป็นไปตามรูปร่างของส่วนประกอบที่เสร็จแล้ว แทนที่จะตกตะกอนที่ใดก็ตามที่แรงโน้มถ่วงทิ้งไว้ในระหว่างการหล่อ การไหลของเกรนในทิศทางนั้นเป็นสาเหตุที่ทำให้เฟือง เพลา หน้าแปลน และก้านเชื่อมต่อปลอมแปลงมีประสิทธิภาพเหนือกว่าการหล่อหรือการตัดเฉือนจากแท่งเป็นประจำในด้านอายุการใช้งานความล้าและความต้านทานแรงกระแทก แม้ว่าคุณสมบัติทางเคมีพื้นฐานจะเหมือนกันก็ตาม

Open-Die, Closed-Die และการตีแหวน

การตีเหล็กไม่ใช่กระบวนการเดียว การตีขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์แบบเปิดมีรูปร่างขนาดใหญ่และเรียบง่ายระหว่างแม่พิมพ์ที่มีรูปทรงแบนหรือเรียบง่าย และเป็นเรื่องปกติสำหรับเพลาและลูกกลิ้ง การตีขึ้นรูปแบบปิดจะกดแท่งเหล็กเข้าไปในช่องที่มีรูปร่างเพื่อผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อนและมีรูปร่างใกล้เคียงตาข่ายมากขึ้น เช่น เฟืองและหน้าแปลนที่มีพิกัดความเผื่อที่เข้มงวดมากขึ้น การตีวงแหวนทำให้เกิดส่วนประกอบทรงกลมที่ไร้รอยต่อ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงเป็นวิธีการมาตรฐานสำหรับการแข่งขันตลับลูกปืนและแหวนหน้าแปลนที่ต้องการการไหลของเกรนในแนวรัศมีสม่ำเสมอทั่วทั้งเส้นรอบวง

สิ่งที่การตีขึ้นรูปดีขึ้นจริง ๆ

• ความต้านทานแรงดึง เนื่องจากการไหลของเกรนอย่างต่อเนื่องต้านทานการแพร่กระจายของรอยแตกร้าวได้ดีกว่าขอบเขตเกรนแบบสุ่มที่ทิ้งไว้โดยการหล่อ
• ต้านทานความล้า เนื่องจากชิ้นส่วนที่หลอมจะมีช่องว่างภายในน้อยกว่าและมีรูพรุนน้อยกว่าชิ้นส่วนที่หล่อ
• ความเหนียวในการรับแรงกระแทก เนื่องจากเกรนทิศทางดูดซับแรงกระแทกได้ทั่วถึงทั่วทั้งชิ้นส่วนมากขึ้น
• ความสม่ำเสมอของมิติหลังการตัดเฉือน เนื่องจากเหล็กแท่งปลอมแปลงมีข้อบกพร่องภายในปิดสนิทภายใต้แรงกดดันแล้ว

การตีเหล็กใช้ได้กับเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าไร้สนิมอย่างเท่าเทียมกัน

สิ่งนี้มีความสำคัญเท่าเทียมกันสำหรับตระกูลวัสดุทั้งสอง เพลาข้อเหวี่ยงที่ทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนหลอมสามารถได้รับค่าความแข็งแรงเมื่อยล้าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับการหล่อแบบเดียวกัน และหน้าแปลนเหล็กสเตนเลสปลอมแปลงในเกรดดูเพล็กซ์หรือมาร์เทนซิติกก็มีพฤติกรรมในลักษณะเดียวกัน โดยได้รับผลประโยชน์จากการไหลของเกรนแบบเดียวกัน นอกเหนือจากความแข็งแกร่งใดก็ตามที่เคมีและการบำบัดความร้อนมีอยู่แล้ว กล่าวอีกนัยหนึ่ง เส้นทางการผลิตสามารถขับเคลื่อนเข็มในเรื่องความแข็งแกร่งในโลกแห่งความเป็นจริงได้มากเท่ากับตัวเลือกระหว่างเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าไร้สนิม ดังนั้นการเปรียบเทียบใดๆ ที่ไม่สนใจว่าชิ้นส่วนนั้นถูกปลอมแปลง หล่อ หรือรีดเป็นเพียงการบอกเล่าเรื่องราวเพียงบางส่วนเท่านั้น

อัตราส่วนการตีขึ้นรูปและเหตุใดจึงมีความสำคัญ

อัตราส่วนการตีขึ้นรูป หรือปริมาณของการเสียรูปของบิลเล็ตที่เกิดขึ้นในระหว่างการตี มีความสัมพันธ์โดยตรงกับความพรุนภายในที่ปิดสนิท และการขัดเกลาโครงสร้างเกรนขั้นสุดท้าย โดยทั่วไปอัตราส่วนการตีขึ้นรูปที่สูงขึ้นจะทำให้ชิ้นส่วนมีความแข็งแรงและสม่ำเสมอมากขึ้น ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมส่วนประกอบที่หมุนได้ที่สำคัญ เช่น เพลากังหันและการตีขึ้นรูปเฟืองลงจอดของเครื่องบินจึงระบุอัตราส่วนการตีขั้นต่ำเป็นส่วนหนึ่งของมาตรฐานการผลิต ไม่ว่าวัสดุฐานจะเป็นเหล็กกล้าคาร์บอนหรือโลหะผสมสแตนเลสก็ตาม