Различия между коваными и литыми стальными клапанами

Что лучше, кованые или литые стальные клапаны?
Литые стальные клапаны изготавливаются из стали, используемой для литья. Они представляют собой разновидность литейного сплава. Литая сталь подразделяется на три типа: литая углеродистая сталь, литая низколегированная сталь и литая специальная сталь. Литая сталь – это вид стального литья, получаемого методом литья. Литая сталь в основном используется для изготовления деталей сложной формы, которые трудно поддаются ковке или механической обработке, но требуют высокой прочности и пластичности.
Кованая сталь – это различные поковки и поковки, получаемые методом ковки. Кованые стальные детали более качественные, чем литые, и могут выдерживать высокие ударные нагрузки. Они также обладают более высокой пластичностью, прочностью и другими механическими свойствами, чем литые стальные детали. Поэтому кованые стальные детали следует использовать для всех важных деталей машин.

Различия между коваными и литыми стальными клапанами:

Кованые стальные клапаны обладают более высоким качеством, чем литые, и могут выдерживать высокие ударные нагрузки. Они также обладают более высокой пластичностью, прочностью и другими механическими свойствами, чем литые стальные детали. Однако их номинальный диаметр меньше, как правило, менее DN50. Номинальное давление литых клапанов относительно низкое. Обычно используемые номинальные давления составляют PN16, PN25, PN40, 150–900 фунтов. Номинальные давления кованых стальных клапанов: PN100, PN160, PN320, 1500–3500 фунтов и т. д. Литая сталь в основном используется для изготовления деталей сложной формы, которые трудно поддаются ковке или резке и требуют высокой прочности и пластичности. Литье представляет собой жидкое формование, в то время как ковка — процесс пластической деформации. Ковка позволяет улучшить внутреннюю структуру заготовки, улучшить механические свойства и добиться равномерной структуры зерна. Важные и сложные детали должны быть коваными. Литье приводит к сегрегации и дефектам. Конечно, литьё имеет свои преимущества. Ковка сложных заготовок затрудняет открытие формы, поэтому было принято литьё.

Введение в кованые клапаны (клапаны из кованой стали):

1. Ковка может быть разделена на следующие виды в зависимости от способа формовки:
(1) Ковка в закрытом режиме (ковка в штампах). Она может быть разделена на ковку в штампах, ротационную ковку, холодную высадку, экструзию и т. д. Металлическая заготовка помещается в ковочный штамп определённой формы и деформируется под давлением для получения поковки. В зависимости от температуры деформации ковку подразделяют на холодную (температура ковки равна комнатной температуре), тёплую (температура ковки ниже температуры рекристаллизации металла заготовки) и горячую (температура ковки выше температуры рекристаллизации).
(2) Свободная ковка (ковка в свободном состоянии). Существует два метода: ручная и механическая ковка. Металлическая заготовка помещается между верхней и нижней наковальнями (чугунными), и ударная сила или давление используются для её деформации для получения необходимой формы поковки.

2. Ковка – один из двух основных этапов ковки. Важные детали машин, подвергающиеся высоким нагрузкам и тяжёлым условиям эксплуатации, чаще всего изготавливаются ковкой. Более простые формы, за исключением профилей и пластин, можно изготавливать из прокатных сварных деталей. Ковка позволяет устранить сварные отверстия и литейную пористость в металлических материалах.

3. Правильный выбор степени ковки крайне важен для повышения качества продукции и снижения затрат. Ковочными материалами являются в основном углеродистая, нержавеющая и легированная сталь. Степень ковки – это отношение площади поперечного сечения металла до деформации к площади поперечного сечения после деформации. Исходное состояние материала включает слитки, прутки, жидкий металл и металлический порошок.

4. Механические свойства поковок, как правило, выше, чем у отливок из того же материала. Ковка - это метод обработки, при котором к металлической заготовке применяется ковочная машина для приложения давления, чтобы заставить металлическую заготовку подвергнуться пластической деформации для получения определенной формы и размера с хорошими механическими свойствами.

Подробное введение в литую арматуру (литую стальную арматуру):

1. Существует много видов литья, которые делятся на обычное литье в песчаные формы и специальное литье в соответствии со способом формования:
(1) Обычное литье в песчаные формы, включая сухую песчаную форму, мокрую песчаную форму и песчаную форму с химическим упрочнением.
(2) Специальное литье, которое делится на две категории в зависимости от материала литья: специальное литье из руды и специальное литье из металлических материалов; Специальное литье с металлом в качестве литейного материала, включая: литье под давлением, литье под металлическим давлением, литье под низким давлением, непрерывное литье, центробежное литье и т. Д. Специальное литье с использованием природного минерального песка и гравия в качестве литейного материала, включая: литье в кокиль, литье по выплавляемым моделям, литье в оболочковых формах в литейном цехе, литье в глине, литье под отрицательным давлением, литье в керамике и т. Д.

2. Литье - это процесс термической обработки металла. Производство литья отличается хорошими комплексными механическими свойствами, широкой технологичностью и низкой стоимостью заготовки. Для деталей сложной формы, особенно со сложной внутренней структурой, экономическая эффективность литейного производства может быть более очевидна.

3. Литейное производство – основной процесс современного машиностроения. Он заключается в расплавлении металла и заливке его в литейную форму. После охлаждения и затвердевания отливка извлекается и очищается для получения отливки (заготовки или детали) с заданными размерами, формой и механическими свойствами.

4. Процесс литья обычно включает:
(1) Подготовка литейной формы (формы, используемой для превращения жидкого металла в твердую отливку. Качество литейной формы напрямую влияет на качество отливки). В зависимости от кратности использования литейные формы подразделяются на одноразовые, многоразовые и постоянные. В зависимости от материала литейные формы подразделяются на металлические, песчаные, глиняные, керамические, графитовые и т. д.
(2) Плавка и заливка литейного металла. К литейным металлам относятся, в основном, чугун, углеродистая и нержавеющая сталь.
(3) Обработка и контроль отливок. Обработка отливок включает удаление посторонних включений и стержней с поверхности отливки, обработку выступов (шлифовку заусенцев, обрезку литьевых стаканов, обработку швов и т.д.), термическую обработку, формовку, черновую обработку и защиту от коррозии отливок и т.д.

5. Недостатки литейного производства. Процесс литья сопровождается шумом, выделением вредных газов и пыли, что загрязняет окружающую среду. Кроме того, он требует большого расхода материалов (формовочных материалов, металлов, топлива, древесины и т.д.) и оборудования (машин для изготовления стержней, металлургических печей, формовочных машин, пескомешалок, дробеструйных установок и т.д.).

6. Стальное литье подразделяется на три категории: литая углеродистая сталь, литая низколегированная сталь и литая специальная сталь.
(1) Углеродистая литая сталь. Литая сталь, основным легирующим элементом которой является углерод, с добавлением небольшого количества других элементов. Литая низкоуглеродистая сталь содержит менее 0,2% углерода, литая среднеуглеродистая сталь – от 0,2% до 0,5%, а литая высокоуглеродистая сталь – более 0,5%. С увеличением содержания углерода прочность и твёрдость литой углеродистой стали повышаются. Литая углеродистая сталь обладает высокой прочностью, пластичностью и вязкостью, а также низкой стоимостью. Она используется в тяжёлом машиностроении для изготовления деталей, подверженных высоким нагрузкам, таких как рамы прокатных станов и основания гидравлических прессов; а также в железнодорожном транспорте для изготовления деталей, подверженных высоким нагрузкам и ударам, таких как коромысла, боковины, колёса и сцепные устройства.
(2) Литая низколегированная сталь. Литая сталь, содержащая легирующие элементы, такие как марганец, хром и медь. Общее содержание легирующих элементов обычно менее 5%, обладает высокой ударной вязкостью и может быть улучшена механическими свойствами путём термической обработки. Литая низколегированная сталь обладает лучшими эксплуатационными характеристиками, чем углеродистая сталь, позволяет снизить вес деталей и увеличить срок службы.
(3) Литая специальная сталь. Легированные литейные стали, очищенные для удовлетворения специальных требований, бывают различных типов и обычно содержат один или несколько высоколегированных элементов для придания им особых свойств. Например, высокомарганцовистая сталь с содержанием марганца от 11% до 14% устойчива к ударному износу и используется преимущественно для изготовления износостойких деталей горнодобывающей и машиностроительной техники; различные нержавеющие стали с хромом или хромоникелем в качестве основных легирующих элементов используются для деталей, работающих в коррозионных условиях или при высоких температурах свыше 650°C, таких как корпуса химических клапанов, насосы, резервуары или корпуса турбин мощных электростанций.

Процесс литья клапанов:

1. Литье: это процесс плавления металла в жидкое состояние, соответствующее определенным требованиям, и заливки его в литейную форму. После охлаждения, затвердевания и очистки получается отливка (деталь или заготовка) заданной формы, размера и эксплуатационных характеристик. Это основной процесс современного машиностроения.

2. Литейный метод позволяет получать недорогие заготовки, что делает его особенно экономичным для деталей сложной формы, особенно со сложными внутренними полостями. Он также обеспечивает широкую технологичность и отличные общие механические свойства.

3. Однако литье требует большого количества материалов (таких как металл, древесина, топливо, формовочные материалы и т. д.) и оборудования (например, металлургических печей, пескомешалок, формовочных машин, стержневых машин, пескотрясов, дробеструйных установок и чугунных плит), а также создает пыль, вредные газы и шум, загрязняя окружающую среду.

4. Литье — один из древнейших методов термической обработки металлов, освоенных человеком, история которого насчитывает около 6000 лет. Отливки бронзовых лягушек появились в Месопотамии ещё в 3200 году до нашей эры. В период с XIII по X век до нашей эры Китай достиг пика развития бронзового литья, достигнув высокого уровня мастерства. Примерами служат 875-килограммовый Симуу Фандин (Симуу Квадрат Дин) из династии Шан, Цзэнхоуи Цзунь Пань (Цзэнхоуи Цзунь Пань) из периода Сражающихся царств и светопропускающее зеркало из династии Западная Хань, все они являются типичными образцами древнего литья. Раннее литье находилось под сильным влиянием керамики, при этом большинство отливок представляли собой инструменты и утварь для сельскохозяйственного производства, религии и повседневной жизни, часто характеризующиеся сильным художественным качеством. В 513 году до нашей эры в Китае было произведено самое раннее в мире зарегистрированное литье из железа — треножник династии Цзинь (весом около 270 килограммов). Производство чугунного литья началось в Европе около 8 века н. э. После промышленной революции 18 века литье вступило в новую эру обслуживания крупной промышленности. XX век ознаменовался бурным развитием литейного дела, включая разработку высокопрочного и ковкого чугуна, сверхнизкоуглеродистой нержавеющей стали, а также таких литейных материалов, как алюминиево-медные, алюминиево-кремниевые, алюминиево-магниевые сплавы, а также сплавы на основе титана и никеля. Также были изобретены новые методы модифицирования серого чугуна. С 1950-х годов появились новые технологии, включая литье под высоким давлением в мокрые песчаные формы, формование в химически упрочненные песчаные формы и изготовление стержней, вакуумное формование и другие специализированные литейные процессы, включая дробеструйную обработку.

5. Существует множество видов литья, которые обычно подразделяются на следующие категории в зависимости от способа формования:
(1) Обычное литье в песчаные формы, включая литье в мокрые песчаные формы, сухие песчаные формы и химически упрочненные песчаные формы.
(2) Специальное литье, которое можно разделить на две категории в зависимости от материала формы: специальное литье с использованием природного минерального песка в качестве основного материала формы (например, литье по выплавляемым моделям, литье в глиняные формы, литье в оболочковые формы, литье под давлением, литье в полноформованные формы, литье в керамические формы и т. д.) и специальное литье с использованием металла в качестве основного материала формы (например, литье в металлические формы, литье под давлением, непрерывное литье, литье под низким давлением, центробежное литье и т. д.).

6. Процесс литья обычно включает в себя:
(1) Подготовка формы (контейнера, который превращает жидкий металл в твердую отливку). В зависимости от используемого материала формы подразделяются на песчаные, металлические, керамические, глиняные, графитовые и т. д. В зависимости от кратности использования формы их можно разделить на одноразовые, полупостоянные и постоянные. Качество подготовки формы является основным фактором, влияющим на качество отливки;
(2) Плавка и заливка литого металла. Литой металл (литой сплав) в основном включает в себя чугун, стальные отливки и литые цветные сплавы;
(3) Обработка и контроль отливок. Обработка отливок включает удаление посторонних включений с сердечника и поверхности отливки, отрезание литьевого пояса, шлифовку заусенцев, швов и других выступов, а также термическую обработку, формовку, предотвращение коррозии и черновую обработку. Импортный насосный клапан

Процесс ковки клапанов:

1. Ковка: это метод обработки, при котором металлическая заготовка подвергается давлению с помощью ковочной машины, что приводит к её пластической деформации для получения поковок с определёнными механическими свойствами, формой и размером.

2. Один из двух основных этапов ковки. Ковка позволяет устранить рыхлость металла в литом состоянии и заварить отверстия. Механические свойства поковок, как правило, выше, чем у отливок из того же материала. Для ответственных деталей машин, работающих под высокими нагрузками и в тяжёлых условиях эксплуатации, в основном используются поковки, за исключением деталей более простых форм, которые могут быть изготовлены из прокатных листов, профилей или сварных деталей.

3. По способу формовки ковка подразделяется на следующие виды:
(1) Открытая ковка (свободная ковка). Металл деформируется между верхним и нижним чугунными брусками (наковальнями) под действием ударной силы или давления для получения требуемых поковок. Различают два основных вида ковки: ручную и механическую.
(2) Закрытую ковку. Металлическую заготовку сжимают и деформируют в штампе, придавая ей определённую форму, для получения поковок. Её можно разделить на объемную ковку, холодную высадку, ротационную ковку, выдавливание и т.д. В зависимости от температуры деформации ковку подразделяют на горячую (температура обработки выше температуры рекристаллизации металла заготовки), тёплую (ниже температуры рекристаллизации) и холодную (комнатная температура).

4. В качестве материалов для ковки используются в основном углеродистые и легированные стали различного состава, а также алюминий, магний, титан, медь и т.д. и их сплавы. Исходный материал может быть представлен в виде прутковой заготовки, слитков, металлического порошка и жидкого металла. Отношение площади поперечного сечения металла до деформации к площади поперечного сечения после деформации называется степенью ковки. Правильный выбор степени ковки имеет решающее значение для повышения качества продукции и снижения себестоимости.