Bách khoa toàn thư về rèn thép
■Bản chất của nó là gì?
Rèn thép = phôi thép rèn ở nhiệt độ cao (được rèn nhiều lần thành hình dạng, giống như rèn).
Mục đích cốt lõi:
▸Đèn nén bên trong: Loại bỏ bọt khí và vết nứt (khiếm khuyết cố hữu của vật đúc).
▸Gia cường định hướng: Cho phép các hạt kim loại kéo dài theo hướng của lực (tạo thành "đường dòng chảy kim loại"), nâng cao độ bền và độ dẻo dai.
■Quy trình rèn: Tạo hình ba bước
Làm nóng và làm mềm: Phôi thép được nung đến nhiệt độ cao (khoảng 1100oC), trở nên dẻo như bột.
Tạo hình búa nặng: Đập búa nhiều lần bằng búa khí nén/máy ép thủy lực để tạo ra các hình dạng như bánh răng và đầu trục.
Chức năng chính: Làm đặc cấu trúc bên trong (loại bỏ độ xốp và độ co ngót).
Tinh chế ngũ cốc (chống mài mòn và chống va đập tốt hơn).
Xử lý nhiệt để xác định các đặc tính: Quá trình ủ tôi điều chỉnh độ cứng hoặc độ dẻo dai (ví dụ: bánh răng máy xúc cần phải cứng, lò xo cần phải cứng).
■Ưu điểm so với các quy trình khác
Ưu điểm của các bộ phận đúc/gia công so với thép rèn
Cấu trúc bên trong giống như tổ ong (có lỗ chân lông) → Rắn và không xốp → Chịu áp lực và chống rò rỉ
Hạt không đều → Sắp xếp hạt theo hướng → Tăng gấp đôi khả năng chống va đập
Các bộ phận chịu cắt làm đứt sợi kim loại nhưng vẫn giữ được đường dòng nguyên vẹn → Khả năng chống mỏi mạnh hơn
Các bộ phận dày có hiệu suất lõi yếu; sức mạnh và độ dẻo dai nhất quán từ trong ra ngoài
■Thép rèn được sử dụng ở đâu? Được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền cao
Các kịch bản có tác động cao:
Búa máy nghiền, răng gầu xúc → Hiệu suất va đập mạnh.
Vùng áp lực cao, nguy cơ cao:
Khối van thủy lực, mặt bích ống → Dày đặc, chống cháy nổ, không rò rỉ.
Yêu cầu về tuổi thọ mỏi cao:
Trục khuỷu động cơ, trục bánh răng → Không thể gãy sau hàng triệu chu kỳ.
Yêu cầu hiệu suất đặc biệt:
Chống ăn mòn → Rèn bằng thép không gỉ (ví dụ: máy bơm hóa chất)
Khả năng chịu nhiệt độ cao → Rèn thép hợp kim (ví dụ: van nhà máy điện)
■Tại sao chọn nó? Tiết kiệm chi phí lâu dài!
Tuổi thọ tăng gấp đôi: Chống mài mòn và bền, giảm thời gian ngừng hoạt động để thay thế (ví dụ: bánh răng được rèn có tuổi thọ gấp ba lần so với bánh đúc).
Tỷ lệ hư hỏng thấp: Không có khuyết tật bên trong, tránh tai nạn gãy xương đột ngột.
Khả năng giảm nhẹ: Vật rèn có thể mỏng hơn và nhẹ hơn vật đúc cho cùng một tải trọng (tiết kiệm vật liệu và năng lượng).
