Vantagem de forjamento

2 A vantagem do forjamento é óbvia, em conformidade com o equipamento para peso leve

O ferro forjado é mais forte, mais dúctil e mais econômico, impulsionando a humanidade para a Idade do Ferro.

A resistência e a tenacidade do ferro forjado são maiores que as do bronze, por isso é mais adequado para a fabricação de armas frias. A tenacidade e a ductilidade do próprio ferro são maiores que as do cobre, e a resistência do material pode ser aprimorada por meio do forjamento repetido de blocos de ferro em alta temperatura. Sob a mesma resistência, a tenacidade do ferro é muito melhor que a do bronze. As armas frias da Idade do Bronze são principalmente transformadas em espadas curtas com tipo estocada, enquanto as armas frias da Idade do Ferro se tornaram populares para cortar facas. Além disso, a tecnologia de forjamento requer alta ductilidade e tenacidade do metal. Como principal material de forjamento, a descoberta e o uso em larga escala do ferro também promoveram o desenvolvimento da tecnologia de forjamento.

A abundância relativa de ferro na crosta terrestre é maior que a de cobre, que é mais econômica. Quando a abundância de ferro na crosta é maior que estanho e cobre, a origem é relativamente baixa. Devido ao alto custo do próprio cobre, o bronze era usado principalmente para vasos cerimoniais e armas na Idade do Bronze e não podia substituir completamente as ferramentas de pedra como principal ferramenta de produção. O ferro substituiu completamente as ferramentas de pedra como as principais ferramentas de produção devido à sua economia, o que promoveu ainda mais o desenvolvimento da tecnologia de forjamento.

Classificação do processo de conformação de metal: fundição, conformação de plástico, usinagem, soldagem, metalurgia do pó, moldagem por injeção de metal, conformação semi-sólida de metal, impressão 3D e assim por diante. Entre eles, fundir e forjar a história mais longa, o mais utilizado.

Comparado com a fundição e usinagem, o forjamento tem vantagens na integridade das peças, na textura, na flexibilidade das peças e assim por diante.

A conformação plástica otimiza as propriedades do metal alterando a microestrutura do metal. Após a deformação plástica, os materiais metálicos não apenas mudam de forma e tamanho, mas também mudam uma série de estruturas e propriedades internas. A microestrutura dos materiais metálicos mudará significativamente. Além de um grande número de bandas de deslizamento e bandas gêmeas, a transferência de grãos também mudará, ou seja, cada grão será alongado ou achatado na direção da deformação, e a estrutura interna do metal será alterada, otimizando as propriedades do metal.

O forjamento também fornece integridade estrutural incomparável a outros processos de usinagem. As principais matérias-primas para forjar barras de metal, lingotes e assim por diante. Essas matérias-primas em seu processo de fundição, fundição e cristalização inevitavelmente produzirão porosidade, encolhimento e cristal dendrítico e outros defeitos; portanto, o processo de fundição é difícil de compensar a necessidade de suportar peças de ambiente de trabalho de impacto ou tensão alternada (como fuso de transmissão, anel, biela, roda ferroviária, etc.). O forjamento elimina os vazios internos e a cavitação que enfraquecem as peças metálicas. O forjamento fornece excelente uniformidade química ao dispersar a segregação de ligas ou não metais. A integridade estrutural previsível reduz os requisitos de inspeção de peças, simplifica o tratamento térmico e a usinagem e garante o desempenho ideal das peças sob condições de carga no local.

As características do grão do forjamento determinam a tenacidade direcional das peças forjadas. Ao deformar mecanicamente o metal aquecido sob condições estritas, o forjamento refina os grãos grosseiros e resulta em estruturas metálicas densas, levando a tamanhos de grão previsíveis e características de fluxo. Na prática, ao pré-usinar os forjados, a estrutura dendrítica do lingote pode ser melhorada e a folga do furo pode ser eliminada, e as propriedades mecânicas dos forjados podem ser melhoradas. Essa qualidade se traduz em qualidades metalúrgicas e mecânicas superiores e proporciona melhor tenacidade direcional na peça final.

As forjas têm o melhor fluxo de textura de metal. O forjamento está sob a ação de equipamentos de pressurização e ferramentas de trabalho (matriz), o tarugo ou lingote fundido produz deformação plástica local ou total, a fim de obter um determinado tamanho geométrico, forma das peças (ou blank) e melhorar sua organização e desempenho do método de processamento. Após o forjamento, o material metálico tem boa forma e estabilidade de tamanho, textura uniforme, estrutura de fibra razoável e as melhores propriedades mecânicas abrangentes.