Przewaga kucia

2 Zaleta kucia jest oczywista, dostosuj sprzęt do lekkości

Kute żelazo jest mocniejsze, bardziej plastyczne i bardziej ekonomiczne, wprowadzając ludzkość w epokę żelaza.

Wytrzymałość i wytrzymałość kutego żelaza jest wyższa niż brązu, dlatego bardziej nadaje się do produkcji broni białej. Wytrzymałość i plastyczność samego żelaza są wyższe niż miedzi, a wytrzymałość materiału można zwiększyć poprzez wielokrotne kucie żelaznych bloków w wysokiej temperaturze. Przy tej samej sile wytrzymałość żelaza jest znacznie lepsza niż brązu. Zimna broń z epoki brązu jest najczęściej przerabiana na krótkie miecze z pchnięciem, podczas gdy biała broń z epoki żelaza stała się popularna jako noże do siekania. Ponadto technologia kucia wymaga dużej plastyczności i wytrzymałości metalu. Jako główny materiał do kucia, odkrycie i zastosowanie na dużą skalę żelaza sprzyjało również rozwojowi technologii kucia.

Względna obfitość żelaza w skorupie ziemskiej jest wyższa niż miedzi, co jest bardziej ekonomiczne. Kiedy obfitość żelaza w skorupie jest większa niż cyny i miedzi, pochodzenie jest stosunkowo niskie. Ze względu na wysoki koszt samej miedzi, brąz był używany głównie do ceremonialnych naczyń i broni w epoce brązu i nie mógł całkowicie zastąpić narzędzi kamiennych jako głównego narzędzia produkcyjnego. Żelazo całkowicie zastąpiło narzędzia kamienne jako główne narzędzia produkcyjne ze względu na swoją ekonomię, co dodatkowo sprzyjało rozwojowi technologii kucia.

Klasyfikacja procesu formowania metali: odlewanie, obróbka plastyczna, obróbka skrawaniem, spawanie, metalurgia proszków, formowanie wtryskowe metali, formowanie półstałe metali, drukowanie 3D i tak dalej. Wśród nich odlewanie i kucie mają najdłuższą historię, najczęściej stosowane.

W porównaniu z odlewaniem i obróbką skrawaniem, kucie ma zalety w zakresie integralności części, opływowości tekstury, elastyczności części i tak dalej.

Obróbka plastyczna optymalizuje właściwości metalu poprzez zmianę jego mikrostruktury. Po odkształceniu plastycznym materiały metalowe nie tylko zmieniają kształt i rozmiar, ale także zmieniają szereg struktur wewnętrznych i właściwości. Znacząco zmieni się mikrostruktura materiałów metalowych. Oprócz dużej liczby pasm ślizgowych i pasm bliźniaczych zmieni się również przenoszenie ziaren, to znaczy każde ziarno zostanie wydłużone lub spłaszczone wzdłuż kierunku odkształcenia, a wewnętrzna struktura metalu ulegnie zmianie, optymalizując w ten sposób właściwości metalu.

Kucie zapewnia również integralność strukturalną nieporównywalną z innymi procesami obróbki metali. Główne surowce do kucia prętów metalowych, wlewków i tak dalej. Te surowce w procesie wytapiania, odlewania i krystalizacji nieuchronnie spowodują porowatość, skurcz i kryształ dendrytyczny oraz inne defekty, dlatego proces odlewania jest trudny do nadrobienia z powodu konieczności wytrzymania uderzenia lub zmiennego naprężenia części środowiska pracy (takich jak wrzeciono przekładni, pierścień, korbowód, koło szynowe itp.). Kucie eliminuje wewnętrzne puste przestrzenie i kawitację, które osłabiają metalowe części. Kucie zapewnia doskonałą jednorodność chemiczną poprzez rozproszenie segregacji stopów lub niemetali. Przewidywalna integralność strukturalna zmniejsza wymagania dotyczące kontroli części, upraszcza obróbkę cieplną i obróbkę skrawaniem oraz zapewnia optymalną wydajność części w warunkach obciążenia na miejscu.

Charakterystyka ziarna kucia określa kierunkową wytrzymałość części kutych. Poprzez mechaniczne odkształcenie nagrzanego metalu w ściśle określonych warunkach, kucie rozdrabnia grube ziarna i skutkuje gęstymi strukturami metalowymi, co prowadzi do przewidywalnych rozmiarów ziarna i charakterystyki płynięcia. W praktyce poprzez obróbkę wstępną odkuwek można poprawić strukturę dendrytyczną wlewka, zlikwidować szczelinę otworową oraz poprawić właściwości mechaniczne odkuwek. Ta jakość przekłada się na doskonałe właściwości metalurgiczne i mechaniczne oraz zapewnia lepszą udarność kierunkową w końcowej części.

Kuźnie mają najlepszy przepływ tekstur metalu. Kucie jest pod działaniem urządzeń ciśnieniowych i narzędzi roboczych (matrycowych), kęs lub wlewek odlewany powoduje miejscowe lub całkowite odkształcenie plastyczne, w celu uzyskania określonego rozmiaru geometrycznego, kształtu części (lub półwyrobu) oraz poprawy jego organizacji i wydajności metody przetwarzania. Po kuciu materiał metalowy ma dobrą stabilność kształtu i rozmiaru, jednolitą teksturę, rozsądną strukturę włókien i najlepsze kompleksowe właściwości mechaniczne.