단조에는 어떤 재료가 사용되나요?

단조 재료는 주로 다양한 조성의 탄소강과 합금강으로 구성되며, 그 다음으로 알루미늄, 마그네슘, 구리, 티타늄 및 이들의 합금이 사용됩니다. 재료의 원래 상태는 막대, 주괴, 금속 분말, 그리고 액체 금속으로 구성됩니다. 변형 전 금속 단면적과 변형 후 단면적의 비율을 단조율이라고 합니다. 적절한 단조율 선택, 적절한 가열 온도 및 유지 시간, 적절한 초기 및 최종 단조 온도, 적절한 변형량 및 변형 속도는 제품 품질 향상 및 비용 절감과 밀접한 관련이 있습니다.

일반적으로 원형 또는 사각 봉재는 중소형 단조품의 블랭크로 사용됩니다. 봉재는 결정립 구조와 기계적 성질이 균일하고 양호하며, 형상과 크기가 정확하고 표면 품질이 우수하며 대량 생산을 위한 조직 정리가 용이합니다. 가열 온도와 변형 조건을 적절히 조절하면, 큰 단조 변형 없이 고품질 단조품을 단조할 수 있습니다. 잉곳은 대형 단조품에만 사용됩니다. 잉곳은 큰 주상 결정과 느슨한 중심을 가진 주조 조직입니다. 따라서 우수한 금속 조직과 기계적 성질을 얻으려면 주상 결정을 큰 소성 변형을 통해 미세한 결정립으로 분쇄하고, 느슨하게 압축해야 합니다.

프레스 및 소성으로 성형된 분말 야금 프리폼은 열간 상태에서 비플래시 단조(non-flash forging)를 통해 분말 단조품으로 제작할 수 있습니다. 단조용 분말의 밀도는 일반 금형 단조품과 유사하며, 우수한 기계적 성질과 높은 정밀도를 가지고 있어 후속 절삭 가공을 줄일 수 있습니다. 분말 단조품의 내부 구조는 편석 없이 균일하여 소형 기어 및 기타 공작물 제작에 사용할 수 있습니다. 그러나 분말 가격이 일반 봉재보다 훨씬 높아 생산에 제한이 있습니다. 금형 캐비티에 주입된 액체 금속에 정압을 가하면 응고, 결정화, 유동, 소성 변형 및 가압 성형을 통해 원하는 형상과 특성을 얻을 수 있습니다. 액체 금속 단조는 다이캐스팅과 금형 단조의 중간 성형 방법으로, 특히 일반 금형 단조로는 성형하기 어려운 복잡하고 얇은 부품에 적합합니다.

탄소강 및 다양한 조성의 합금강과 같은 기존 소재 외에도 단조 소재에는 알루미늄, 마그네슘, 구리, 티타늄 및 그 합금이 포함됩니다. 철 기반 고온 합금, 니켈 기반 고온 합금, 코발트 기반 고온 합금도 변형 합금으로 단조 또는 압연됩니다. 그러나 이러한 합금은 소성 영역이 비교적 좁아 단조가 상대적으로 어렵습니다. 소재마다 가열 온도, 단조 온도, 최종 단조 온도에 대한 엄격한 요건이 있습니다.

 


게시 시간: 2024년 11월 19일

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