リング鍛造とは何ですか？
リング鍛造というのは、 金属成形プロセス として知られるシームレスな円形コンポーネントを製造する企業 鍛造リング または リング鍛造品 。溶接や鋳造で作られた部品とは異なり、鍛造プロセスでは、熱い状態で金属を成形するために巨大な圧縮力が使用されます。このプロセスでは、金属の内部結晶粒構造が再配置され、空隙や多孔性などの不完全性が除去され、結晶粒の流れがリングの輪郭に一致するように調整されます。その結果、優れたコンポーネントが得られます。 強度、靭性、耐疲労性 .
鍛造プロセス: 熱と圧力のシンフォニー
鍛造リングの作成には、生の金属の塊を高性能の部品に変える、いくつかの正確な手順が含まれます。
出発材料: ビレット
このプロセスは、多くの場合「金属」と呼ばれる固体の金属片から始まります。 ビレット または ナメクジ 。この材料は、さまざまな鋼、アルミニウム、ニッケル合金、チタンなど、最終用途に基づいて慎重に選択されます。
加熱と動揺
ビレットはその温度まで加熱されます 塑性変形温度 これにより、金属は展性がありながらも固体になります。温度は非常に重要です。冷たすぎると金属が割れてしまいます。熱すぎると、望ましい特性が失われます。加熱されたビレットは通常、2 つのダイの間で圧縮されて高さが減少し、直径が増加することで「アプセット」され、次の段階に備えます。
ピアスとドーナツの形成
その後、パンチがアップセットブロックの中心を貫通し、 ドーナツの形 。この内部穴がリング鍛造とディスク鍛造の違いです。
リングローリング: 決定的なステップ
ピアスドーナツは、 マンドレル （内部ローラー）を回転させます。と呼ばれる外部ローラー アキシャルロール 次に、他のロールが高さを制御しながら金属を半径方向に圧縮し、リングの直径を徐々に増加させ、壁の厚さを減少させます。この連続的なローリング動作により、継ぎ目のない円形の形状が形成され、重要な同心円状の木目の流れパターンが確立されます。
鍛造リングが代替品よりも優れている理由
のユニークな特性 リング型鍛造品 重要なアプリケーションには不可欠なものになります。
優れた機械的特性
鍛造の最も重要な利点は、連続的で整列した製品を作成できることです。 グレインフロー 。金属の内部構造を木目として想像してください。鍛造リングでは、この結晶粒が円形に沿って形成されるため、リングが非常に強くなり、特に回転力がかかったときのあらゆる方向の応力に耐えることができます。
シームレスな整合性
リングは溶接をせずに一枚の金属から成型されているため、 弱い縫い目や接合部がない 。溶接リングは、高い応力や変動荷重がかかると溶接点で破損する傾向がありますが、シームレス鍛造プロセスによってそのリスクは完全に排除されます。
大量生産および大型コンポーネントに経済的
鍛造の初期設定は鋳造よりも複雑になる可能性がありますが、このプロセスでは優れた材料利用が可能になります。大径リング、特に産業機械で使用されるリングの場合、ニアネットシェイプを作成できるため、機械加工する必要がある材料の量が減り、時間とコストが節約されます。
用途: リング鍛造品が存在する場所
リング鍛造品は、さまざまな業界の厳しい環境で見られる縁の下の力持ちです。
航空宇宙と防衛
航空機において、鍛造リングは重要な部品です。 ジェット エンジンのケーシング、回転タービン ディスク、ロケット モーターのコンポーネント 。極度の耐熱性、高い強度対重量比、ゼロ耐故障性が求められるため、これらの部品には鍛造が唯一の実行可能な選択肢となり、多くの場合、ニッケルやチタン合金などの珍しい材料が使用されます。
産業機械・エネルギー
大型のリング鍛造品は、 ギアブランク 重機では、 旋回ベアリング 風力タービン用、および フランジ 高圧配管システム内。エネルギー分野では、材料の完全性が最も重要視される圧力容器や原子炉部品の主要な構造コンポーネントを形成します。
交通機関
鉄道業界で使用されているものから 機関車および鉄道車両のホイールハブ 、高性能自動車用途まで、リング鍛造品は一定の重荷重と動的応力の下で信頼性と安全性を確保します。
