Wie wählt man das Schmiedeverhältnis aus?

Mit zunehmendem Schmiedeverhältnis werden die inneren Poren komprimiert und die Dendriten im Gusszustand zerbrochen, was zu einer deutlichen Verbesserung der mechanischen Längs- und Quereigenschaften des Schmiedestücks führt. Wenn jedoch das Dehnungs-Schmiedeabschnittsverhältnis größer als 3-4 ist, bilden sich mit zunehmendem Schmiedeabschnittsverhältnis deutliche Faserstrukturen, die zu einem starken Abfall des Plastizitätsindex der mechanischen Quereigenschaften führen, was zu einer Anisotropie des Schmiedestücks führt. Wenn das Schmiedeabschnittsverhältnis zu klein ist, kann das Schmiedestück die Leistungsanforderungen nicht erfüllen. Ist sie zu groß, erhöht sich der Schmiedeaufwand und es kommt außerdem zu einer Anisotropie. Daher ist die Auswahl eines angemessenen Schmiedeverhältnisses ein wichtiger Punkt, und auch das Problem der ungleichmäßigen Verformung beim Schmieden sollte berücksichtigt werden.

Das Schmiedeverhältnis wird üblicherweise anhand des Verformungsgrads während der Dehnung gemessen. Es bezieht sich auf das Verhältnis von Länge zu Durchmesser des umzuformenden Materials oder das Verhältnis der Querschnittsfläche des Rohmaterials (oder vorgefertigten Knüppels) vor dem Schmieden zur Querschnittsfläche des fertigen Produkts nach dem Schmieden. Die Größe des Schmiedeverhältnisses beeinflusst die mechanischen Eigenschaften von Metallen und die Qualität der Schmiedestücke. Eine Erhöhung des Schmiedeverhältnisses ist für die Verbesserung der Mikrostruktur und der Eigenschaften von Metallen von Vorteil, aber auch übermäßige Schmiedeverhältnisse sind nicht vorteilhaft.

Das Prinzip bei der Auswahl des Schmiedeverhältnisses besteht darin, ein möglichst kleineres Verhältnis zu wählen und gleichzeitig unterschiedliche Anforderungen an die Schmiedeteile zu gewährleisten. Das Schmiedeverhältnis wird im Allgemeinen nach folgenden Bedingungen bestimmt:

1. Wenn hochwertiger Kohlenstoffbaustahl und legierter Baustahl frei auf einem Hammer geschmiedet werden: Bei Schaftschmiedestücken werden diese direkt aus Stahlbarren geschmiedet, und das auf der Grundlage des Hauptabschnitts berechnete Schmiedeverhältnis sollte ≥ 3 sein; Das auf der Grundlage von Flanschen oder anderen hervorstehenden Teilen berechnete Umformverhältnis sollte ≥ 1,75 sein; Bei der Verwendung von Stahlknüppeln oder Walzwerkstoffen beträgt das auf Basis des Hauptquerschnitts berechnete Umformverhältnis ≥ 1,5; Das anhand von Flanschen oder anderen hervorstehenden Teilen berechnete Umformverhältnis sollte ≥ 1,3 betragen. Bei Ringschmiedestücken sollte das Schmiedeverhältnis im Allgemeinen ≥ 3 betragen. Bei Scheibenschmiedestücken werden diese direkt aus Stahlbarren geschmiedet, mit einem Stauchschmiedeverhältnis von ≥ 3; In anderen Fällen sollte das Stauch-Schmiedeverhältnis im Allgemeinen > 3 sein, aber der Endprozess sollte > sein.

2. Knüppelgewebe aus hochlegiertem Stahl muss nicht nur seine strukturellen Mängel beseitigen, sondern auch eine gleichmäßigere Verteilung der Karbide aufweisen, sodass ein größeres Schmiedeverhältnis gewählt werden muss. Das Schmiedeverhältnis von Edelstahl kann zwischen 4 und 6 gewählt werden, während das Schmiedeverhältnis von Schnellarbeitsstahl 5 bis 12 betragen muss.