Когда мы говорим о сравнении литья и ковки, обычно приходится объяснять со следующих аспектов: Что такое литье и что такое ковка? Зачем использовать отливки и зачем использовать поковки? Преимущества и недостатки литья и поковок. Как выбрать между литьем и ковкой?

Что такое литье и что такое ковка?

• Литье – это процесс нагревания металла до плавления. Когда он находится в расплавленном или жидком состоянии, вылейте его в форму или контейнер, чтобы придать желаемую форму.

• Ковка — это метод обработки, при котором используется кузнечное оборудование для приложения давления к металлическим заготовкам. Таким образом производят пластическую деформацию для получения поковок с определенными механическими свойствами, формами и размерами.

Ковка и литье — это два совершенно разных метода производства. При литье материал нагревают выше его температуры плавления, а затем заливают в форму для затвердевания. При ковке некоторые предметы, хотя их часто и нагревают, физически придают им форму, сохраняя при этом твердое состояние.
Как инженер, я всегда знал, что поковки обычно имеют меньшую пористость поверхности, более мелкозернистую структуру, более высокую прочность на растяжение, лучшую усталостную долговечность/прочность и большую пластичность, чем отливки.
Другими словами, поковки обычно больше подходят для кандалов. Основание причины очень простое. Когда вы плавите металл для литья, размер зерна может свободно увеличиваться. Когда он снова остывает до твердого состояния, структура зерна становится более изогнутой и более хаотичной, что снижает его прочность.

Зачем использовать отливки?

К преимуществам литья относятся:

• Нет практических ограничений на забрасываемый вес
• Несколько вариантов сплава
• Поскольку поковки остаются твердыми, нестандартные сплавы трудно внедрить в производство, а во время литья сплавы, включающие хром, никель и молибден, могут быть добавлены на стадии плавления.
• Инструмент обычно дешевле штампов.
• Потребность в меньших производственных «сериях»
• Нет проблем со сложными/сложными деталями

Преимущества и недостатки литья

Преимущества литья под давлением, Литье по выплавляемым моделям и литье в песчаные формы	Недостатки литья
Более высокие допуски — процесс литья металла предлагает возможность для более высокого уровня детализации и соблюдения точных спецификаций.	Структурная целостность – изделия, изготовленные методом литья, более пористые, чем кованые изделия.
Несколько вторичных операций - литье обеспечивает первичный продукт, для которого требуется очень мало вторичных операций обработки.	Затраты - затраты на инструменты, как правило, выше для литья под давлением, чем для ковки. Стоимость оснастки для других методов литья может варьироваться.
Производительность — после создания литейной формы производственный процесс может обеспечить высокую производительность.	Контроль процесса — процесс литья требует частого контроля и проверки для поддержания качества и предотвращения дефектов.

Для деталей общего назначения, а также больших и сложных деталей литье является отличным методом изготовления.

Зачем использовать поковки?

Ковка обеспечивает однородный состав и структуру. Благодаря термоциклированию и деформационным процессам ковка приводит к металлургической рекристаллизации и измельчению зерна. Это улучшает полученный стальной продукт, особенно с точки зрения ударной вязкости и прочности на сдвиг.
Кованая сталь, как правило, прочнее и надежнее, чем литая и листовая сталь. Потому что направление потока зерна стали изменилось, чтобы соответствовать форме детали.

К преимуществам ковки относятся:

• Обычно сложнее, чем альтернативы
• Выдержит удары лучше, чем литье
• Характер ковки исключает возникновение пустот, усадку, пустоты и проблемы с холодным литьем.
• Плотная зернистая структура поковки обеспечивает высокую механическую прочность. Для получения высокопрочных компонентов не требуются дорогие сплавы.
• Компактная структура зерна обеспечивает превосходную износостойкость без необходимости делать продукт «сверхтвердым». Отличие заключается в том, что отливки твердостью 46-50 HRC не обладают пластичностью, необходимой для ударного шлифования.

На основе статьи, написанной сотрудником Департамента промышленной и производственной инженерии Университета Толедо. И разделяется Ассоциацией кузнечной промышленности.

• Предел прочности кованых деталей на 26% выше, чем у литых. Это означает, что вы можете получить более прочную скобу с меньшим весом.
• Усталостная прочность поковок повышается на 37 %, а усталостная долговечность увеличивается в 6 раз. Это означает, что поддельные кандалы прослужат дольше.
• Чугун имеет только 66% предела текучести кованой стали. Предел текучести — это показатель нагрузки, которую будет нести скоба до того, как она начнет деформироваться.
• При вытягивании до отказа площадь поковки уменьшилась на 58%. Площадь отливки уменьшена всего на 6%. Это означает, что прежде чем кованая деталь выйдет из строя, произойдет большая деформация.

Плюсы и минусы ковки

Преимущества ковки	Недостатки Ковка
Структурная целостность – развитие потока зерен за счет биения металла приводит к повышению прочности изделия и высокому уровню предсказуемости материала.	Уровни допуска – изделия, изготовленные путем ковки, могут не соответствовать требованиям высоких допусков.
Затраты - материалы, как правило, дешевле, чем материалы, необходимые для литья. Ограниченный брак и доработка. Снижение затрат на рабочую силу и более низкие затраты на инструментальное оборудование, чем при литье.	Вторичные операции — многие кованые изделия требуют вторичных процессов для уточнения и отделки в соответствии с точными спецификациями.
Надежность — постоянная пластичность, известная урожайность и повышенная прочность за счет развития зерна.	Ограничения и дефекты – кованые изделия могут иметь ограниченную форму и могут включать в себя дефекты из-за выхода штампа из строя.

Как выбрать между литьем и ковкой?

Есть много важных факторов, которые следует учитывать при выборе наилучшего процесса производства продукта, в том числе:

• Подходит для поделок.

Ковка имеет большие ограничения по сложности формы. Если деталь слишком сложна для ковки, то лучшим выбором будет литье.

• Соображения стоимости.

Отливки обычно дешевле поковок, поэтому, если отливки могут соответствовать требованиям, то отливки будут лучшим выбором.

• Соображения по обработке.

Обычно поковки простые; он не может производить сложные формы, поэтому требуется дополнительная механическая обработка. Если вы хотите снизить затраты на обработку, отливки будут вашим выбором.

• Особые механические свойства.

Если вам нужны специальные механические свойства, такие как высокая твердость, износостойкость, стойкость к ржавчине и т. д., отливки будут более легким выбором.

В целом, если литье может соответствовать требованиям механических свойств и стабильного качества, то это будет лучший выбор. Минуайт, если он не может удовлетворить ваши требования, вам придется подумать о ковке или производстве. Это Литейный завод Jinma (Yide Casting) из провинции Чжэцзян, Китай.