정압 시스템은 등압 프레스 조건을 밀접하게 모방하는 고압축 응력 환경을 생성함으로써 기능합니다. 이 특수 압력은 변형 중 고합금 금속의 가공 경화율을 크게 낮춥니다. 결과적으로 가공하기 어려운 내열 합금이 표준 단조 방법과 관련된 일반적인 구조적 실패 없이 대규모 소성 성형을 할 수 있도록 합니다.
고온 및 고압 하에서 안정적인 미세 구조를 유지함으로써 정압 시스템은 내열 합금의 균열을 방지하여 그렇지 않으면 불가능했을 광범위한 사전 성형을 가능하게 합니다.
연성 향상의 메커니즘
등압과 유사한 환경 조성
표준 업셋은 종종 단방향으로 힘을 가하는데, 이는 응력 분포의 불균일로 이어질 수 있습니다.
전기 업셋의 정압 시스템은 등압 프레스와 유사한 응력 환경을 조성합니다. 이는 재료가 여러 방향에서 균일하고 높은 압축 응력을 받아 변형 과정 중에 금속을 구속함을 의미합니다.
가공 경화율 감소
고합금 금속을 다룰 때 주요 과제 중 하나는 변형됨에 따라 경화되고 취성이 되는 경향입니다.
이 시스템에서 발생하는 높은 압축 응력은 가공 경화율을 크게 낮춥니다. 이는 금속을 더 오랜 기간 동안 유연하게 유지하여 재료의 파손 지점에 도달하지 않고 지속적인 성형을 가능하게 합니다.
고합금 재료에 미치는 영향
미세 구조 안정성 유지
내열 합금은 변화에 저항하도록 설계되어 모양을 만들기 어렵습니다.
정압 시스템은 이러한 합금이 가공에 필요한 고온에서도 미세 구조 안정성을 유지하도록 보장합니다. 이 안정성은 최종 부품이 의도된 기계적 특성을 유지하도록 보장하는 데 필수적입니다.
대규모 변형 가능
기존 가공에서 고합금 금속을 특정 변형 한계 이상으로 밀면 일반적으로 표면 또는 내부 균열이 발생합니다.
이 시스템은 가공 경화를 억제하고 미세 구조를 안정화하기 때문에 사전 성형 중에 대규모 변형을 허용합니다. 제조업체는 균열 위험 없이 복잡한 모양과 상당한 부피 변화를 달성할 수 있습니다.
제약 조건 이해
장비의 복잡성 및 전문화
이 방법은 고성능 합금의 균열 문제를 해결하지만 복잡성을 야기합니다.
"등압과 유사한" 정압을 생성하고 유지해야 한다는 요구 사항은 표준 동적 단조 해머보다 더 정교한 장비를 의미합니다. 이는 초기 자본 투자 및 유지 보수 요구 사항이 더 높을 가능성이 있습니다.
응용 분야의 특수성
이 공정은 그것을 *필요로 하는* 재료에 대해 고도로 전문화되어 있습니다.
더 단순한 금속 또는 가공 경화율이 낮은 합금의 경우 이 정압 시스템의 이점이 운영상의 복잡성을 정당화하지 못할 수 있습니다. 이는 내열성 및 고합금 금속의 고유한 과제에 대해 특별히 설계된 솔루션입니다.
목표에 맞는 올바른 선택
이 가공 방법이 제조 요구 사항과 일치하는지 확인하려면 다음을 고려하십시오.
- 주요 초점이 내열 합금 작업인 경우: 이 시스템은 사전 성형 중 균열을 방지하고 구조적 무결성을 유지하는 데 필수적입니다.
- 주요 초점이 대규모 변형인 경우: 이 시스템에서 제공하는 가공 경화율 감소는 단일 공정 단계에서 더 큰 모양 변화를 달성할 수 있도록 합니다.
정압의 물리학을 활용하여 가장 까다로운 고성능 금속의 연성까지도 끌어낼 수 있습니다.
요약 표:
| 특징 | 정압 시스템 이점 | 고합금 금속에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 응력 환경 | 등압과 유사한 균일 압축 생성 | 표면 및 내부 구조적 실패 방지 |
| 가공 경화 | 경화율을 크게 낮춤 | 지속적인 성형을 위해 재료를 유연하게 유지 |
| 미세 구조 | 고온에서 안정성 유지 | 최종 부품의 기계적 무결성 유지 보장 |
| 변형 한계 | 대규모 부피 변화 가능 | 균열 위험 없이 복잡한 사전 성형 허용 |
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참고문헌
- Guo-zheng Quan, Jia Pan. A Study on Formation Process of Secondary Upsetting Defect in Electric Upsetting and Optimization of Processing Parameters Based on Multi-Field Coupling FEM. DOI: 10.1590/1980-5373-mr-2015-0678
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