답변:
단조는 거친 형상의 고온 금속이 정확한 형상 다이에 의해 매우 강하게 찌그러져 금속 또는 합금 분자를 심하게 압축하는 공정입니다. 내부에 장력이 생성 된 수많은 응력 노드로 인해 균형을 잡은 "힘"을 확보하여 깎아 지른 텐션 응력에 저항하는 내부 장력이 구조 내에 생성됩니다. 대장장이 나 대장장이가 금속을 식힐 때 망치로 뜨거운 금속을 때릴 때 비슷한 스트레스를 일으키기 때문에 다이는 단조에 필요하지 않습니다. 그러나 부품 (또는 검)이 다시 가열되면 분자가 경련 된 위치를 이완시키면서 많은 이득을 잃을 수 있습니다.
담금질도 있는데, 이는 공융 (위상 변화) 지점에 매우 가까운 금속 부분을 취하여 갑자기 기름이나 수조, 아마도 액화 가스에서 냉각시킵니다. 이것은 유사한 강도 특성을 생성하지만 게인이 얕고 일반적으로 부품을 통해 연장되지 않으므로 단조로 간주해서는 안됩니다. 이것은 일반적으로 "어닐링 (annealing)"이 뒤 따르며, 이는 매우 제어 된 가열 및 느린 냉각 공정으로 균열이나 산산이 부서 질 수있는 표면 응력을 완화시킵니다. 부품의 크기가 불규칙한 경우 (큰 끝과 작은 끝이있는 커넥팅로드와 같이) 담금질 프로세스는 일반적으로 굽힘에 의해 기계적으로 제거되어야하는 뒤틀림을 일으킬 수 있습니다. 나는 이것이 엔진 부품에 많이 사용되는 것을 모른다.
엔진 부품의 대부분의 대량 생산은 주조로 이루어지며, 이는 용탕이 "단순한"금형에 부어 냉각되도록하는 단조와는 다릅니다. 합금 분자는 필요에 따라 움직일 수 있으며, 내부 응력이 거의 없습니다. 금형은 단조 금형보다 제조 비용이 훨씬 저렴하기 때문에 단조보다 비용이 적게 듭니다. 단조 부품은 종종 주조로 시작됩니다. 고 마력 응용 분야 및 RPM 및 / 또는 실린더 압력 (BMEP)이 매우 높은 다른 경우에는 단조 비용이 추가로 가치가 있습니다.
BMW, 포르쉐, 코르벳, 페라리 등은 비용과 성능 및 인식에 대한 관심이 적은 단조품을 사용합니다. 또 다른 결정적인 보너스는 부품을 더 적은 무게로 더 적은 재료로 단조 할 수 있고 사과-주황색 주조보다 강하다는 것입니다. 커넥팅로드 (피스톤과 같은)와 같은 부분에서 큰 영향을 미치며, 대부분의 고장은 부스트에 의한 압축 때문이 아니라, 상사 점 이후 방향 변경으로 인한 장력 스트레스 피로입니다. 각 왕복 운동 어셈블리의 무게는 몇 파운드에 불과하지만, 1 분에 15000 회, 리터 바이크 또는 현대 F1 엔진에서 SECOND의 250 배에 달하는 순간 스트레스를 이미지화하십시오. 이것이 높은 압축, 높은 RPM, 높은 부스트 엔진이 단조 내부를 사용하는 이유입니다. 그러나 더 높은 무게의 주물에 의해 생성 된 더 높은 장력-RPM과 관련하여 CUBED 된 힘과 무게에 대해 제곱 인 힘. [추억이 정확하지 않을 수 있습니다.] ... 더 이상 체중 감량을하면 티타늄이나 이국적인 나노 입자 탄소 금속 복합재와 같은 재료가 제안됩니다.
이러한 모든 공정에는 베어링 장착 및 조립 나사산의 정확한 치수를 달성하기 위해 정확한 가공 후유증이 필요합니다.
야금은 엄청나게 흥미 롭습니다. 6000 년 전에 장인들은 오늘날까지도 완전히 재창조되지 않은 칼을 만들고있었습니다. 합금 및 금속 가공 기술의 놀라운 향상에도 불구하고, 나는 여전히 연금술 기술과 야금 과학 사이의 유일한 큰 차이점을 느낍니다.야말로 야금이 실제로 작동한다는 것입니다!
Saabaru EJ205 프로젝트를 위해 위조 된 Manly 또는 Crower 막대 세트를 좋아하지만 $ 1000- $ 1400은 재고 차량의 수리 가능한 재고 부품 비용의 4 배 또는 5 배입니다. 단조 크랭크 샤프트의 비용조차 언급하지 않을 것입니다. 그리고이 피스톤 것들이 있습니다 ... [한숨]
주물은 단조보다 제조 결함이있을 가능성이 높으며, 다시 말하면 주조에 더 많은 공정 변수가 있습니다. 주물은 단조보다 거친 입자를 가질 가능성이 높습니다. 추가 열처리 (균질화 + 정규화)로 해결할 수 있지만 비용이 듭니다. 일부 주물에는 탄소 수복물과 더 많은 돈이 필요할 수 있습니다. 수십 년 동안 많은 부분이 분말 금속으로 만들어져 소결되었으며 일부는 약간의 구리와 다른 합금을 포함하고 있습니다 (나는 그 과정에 익숙하지 않습니다). 나이 든 사람으로서, 나는 분말로 만든 캠축, 피스톤 및 막대를 이해하는 데 어려움을 겪지 만 대부분의 제조업체는이를 사용합니다. 단조에는 문제가 없습니다. 그레인 흐름은 응력 방향에 상대적으로 정확하게 방향을 정해야합니다. 일부 복잡한 부품은 단조로 합리적으로 만들 수 없습니다. 그래서,