Có nhiều loại vật liệu để rèn các bộ phận. Sau đây là giới thiệu về vật liệu phụ tùng rèn chung:
Thép carbon
Thép carbon thấp: Có độ bền tốt, khả năng hàn và hiệu suất xử lý lạnh, nhưng cường độ tương đối thấp. Ví dụ, thép số 20 thường được sử dụng để sản xuất một số bộ phận không chịu nhiều lực nhưng đòi hỏi độ bền tốt và hiệu suất xử lý, chẳng hạn như trục nhỏ, thanh cà vạt, bu lông, v.v ... Thép số 20 rất dễ hình thành trong quá trình rèn, có phạm vi nhiệt độ rèn rộng và không dễ bị lỗi như vết nứt trong quá trình xử lý lạnh. Nói chung, sau khi bình thường hóa điều trị, các cấu trúc ferrite và ngọc trai đồng nhất có thể thu được và sau khi cải thiện tính chất cơ học của nó, nó có thể đáp ứng các yêu cầu sử dụng tương ứng.
Thép carbon trung bình: Độ bền cao, độ dẻo dai nhất định và tính chất cơ học toàn diện của nó là tương đối tốt. Ví dụ, thép số 45, thép số 45 là một trong những vật liệu rèn được sử dụng phổ biến nhất. Sau khi rèn và xử lý nhiệt thích hợp, nó có thể có được sự kết hợp tốt giữa sức mạnh và độ dẻo dai. Nó có thể được sử dụng để sản xuất các trục, bánh răng và các bộ phận khác với các lực phức tạp hơn. Trong ngành công nghiệp ô tô, nhiều trục truyền, trục trung gian, v.v. được rèn bằng thép số 45, có thể chịu được mô-men xoắn và tải trọng uốn trong khi đáp ứng các yêu cầu về độ tin cậy của hoạt động xe dài hạn. Nhiệt độ rèn ban đầu thường là 1050-1100 độ và nhiệt độ rèn cuối cùng không được thấp hơn 800 độ. Trong quá trình giả mạo, lượng biến dạng và tốc độ biến dạng cần được kiểm soát hợp lý theo các yêu cầu để tránh các khiếm khuyết như vết nứt.
Thép carbon cao: Độ cứng cao, khả năng chống mài mòn tốt, nhưng độ dẻo dai kém. Các ví dụ điển hình bao gồm thép công cụ carbon T8 và T10, thường được sử dụng để sản xuất các bộ phận công cụ như dao và dụng cụ đo đòi hỏi độ cứng cao và khả năng chống mài mòn. Do hàm lượng carbon cao, cần phải chú ý nhiều hơn đến việc kiểm soát nhiệt độ rèn khi rèn thép carbon cao. Nhiệt độ rèn ban đầu nói chung là khoảng 1000-1050, nhiệt độ rèn cuối cùng là tương đối thấp và tỷ lệ rèn phải phù hợp. Đồng thời, tốc độ làm mát sau khi rèn cũng nên được kiểm soát nghiêm ngặt, nếu không thì dễ dàng hình thành một cấu trúc được làm nguội và gây ra các vết nứt bên trong các bộ phận.
Thép hợp kim
Thép hợp kim thấp: Thép hợp kim được hình thành bằng cách thêm một lượng nhỏ các nguyên tố hợp kim (như mangan, silicon, vanadi, v.v.) vào thép carbon. Việc bổ sung các yếu tố hợp kim này có thể cải thiện sức mạnh, độ bền, khả năng chống mài mòn và khả năng chống ăn mòn của thép. Ví dụ, 40Cr là một loại thép hợp kim thấp điển hình, có cường độ cao hơn 45 thép và độ cứng tốt. Nó thường được sử dụng để sản xuất các bộ phận chịu tải quan trọng như trục khuỷu và các thanh kết nối của ô tô. Thông qua rèn, các hạt có thể được tinh chế và cấu trúc bên trong của nó có thể được cải thiện; Sau khi dập tắt và ủ, nó có thể đạt được các yêu cầu về độ cứng và sức mạnh cao, đảm bảo khả năng chịu được tải trọng xen kẽ khổng lồ dưới hoạt động tốc độ cao của động cơ.
Thép hợp kim trung bình và thép hợp kim cao: Hàm lượng nguyên tố hợp kim cao, và thường có cường độ cao hơn, khả năng chống mài mòn, khả năng chống ăn mòn và kháng nhiệt và các tính chất đặc biệt khác. Ví dụ, thép 3CR2W8V thường được sử dụng để làm cho việc rèn nóng. Thép này có cường độ nhiệt độ cao và độ ổn định nhiệt cao, và có thể duy trì hình dạng của khuôn trong một thời gian dài trong môi trường nhiệt độ cao và chịu được áp lực lớn mà không bị biến dạng và thiệt hại. Ngoài ra còn có thép 1CR18NI9 và 1CR18NI9TI bằng thép không gỉ. Do tỷ lệ cao của các nguyên tố crom và niken, chúng có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và thường được sử dụng để sản xuất các bộ phận làm việc trong môi trường ăn mòn, chẳng hạn như các bộ phận chống ăn mòn trong thiết bị hóa học. Khi rèn các thép này, do hàm lượng phần tử hợp kim cao của chúng, nhiệt độ gia nhiệt và các thông số quy trình rèn phải được kiểm soát nghiêm ngặt. Tốc độ gia nhiệt sớm có thể không quá nhanh để ngăn ngừa các khiếm khuyết như phân tách phần tử hợp kim. Đồng thời, các yêu cầu làm mát sau khi rèn phải được thực hiện theo các quy trình cụ thể để tránh các vấn đề như vết nứt nhiệt độ cao và ăn mòn giữa các hạt.
Kim loại màu và hợp kim của chúng
Hợp kim nhôm: Hợp kim nhôm là một loại vật liệu nhẹ với sức mạnh nhất định và khả năng chống ăn mòn tốt. Nó chủ yếu được chia thành hợp kim nhôm bị biến dạng và hợp kim nhôm đúc. Các hợp kim nhôm bị biến dạng như 6061, 6063 và 7075 thường được sử dụng trong rèn. Hợp kim nhôm 6061 có độ bền trung bình, khả năng hàn tốt và khả năng chống ăn mòn, và dễ xử lý. Nó thường được sử dụng để sản xuất một số thành phần cấu trúc không quan trọng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, chẳng hạn như một số khung máy bay và các bộ phận trang trí; Nó cũng có thể được sử dụng để sản xuất các thành phần nhẹ như khung cơ thể ô tô trong sản xuất ô tô. 7075 Hợp kim nhôm là hợp kim nhôm cực cao. Sức mạnh của nó gần với nhiều thép kết cấu, nhưng mật độ của nó chỉ có khoảng 1/3 của thép. Nó được sử dụng rộng rãi trong việc sản xuất các thành phần cấu trúc chính trong hàng không vũ trụ, chẳng hạn như dầm máy bay và các bộ phận khác đòi hỏi sức mạnh cao và trọng lượng nhẹ. Khi rèn các bộ phận hợp kim nhôm, do điểm nóng chảy thấp của hợp kim nhôm, nhiệt độ rèn phải được kiểm soát nghiêm ngặt trong phạm vi thích hợp. Bệnh lý đường đẳng nhiệt và các công nghệ khác thường được sử dụng để giảm các vấn đề như biến dạng không đồng đều trong quá trình rèn.
Hợp kim đồng: Hợp kim đồng có độ dẫn điện tốt, độ dẫn nhiệt và khả năng chống ăn mòn, và có khả năng tha thứ và định dạng tốt. Ví dụ, đồng thau thường được sử dụng để sản xuất một số đầu nối đường ống, các bộ phận trang trí, v.v ... Đồng đỏ được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp điện do độ dẫn điện tuyệt vời và độ dẫn nhiệt. Một số phụ kiện điện như khối đầu cuối có thể được thực hiện bằng cách rèn. Đồng mạnh hơn đồng nguyên chất, và có khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn tốt hơn. Nó có thể được sử dụng để sản xuất các bộ phận chống mài mòn như vòng bi và bánh răng sâu. Khi rèn hợp kim đồng, cần chú ý đến độ nhạy của chúng đối với tốc độ biến dạng và điều kiện gia nhiệt. Các quá trình rèn của hợp kim đồng với các chế phẩm khác nhau là khác nhau. Ví dụ, nhiệt độ rèn của đồng thau thường nằm trong khoảng 600-800. Đồng thời, một số khiếm khuyết như gấp và nứt dễ dàng được tạo ra trong quá trình rèn, cần được ngăn chặn trong quá trình thiết kế khuôn và hoạt động rèn.
Hợp kim Titan: Hợp kim Titan có đặc điểm của mật độ thấp, cường độ cao, khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và hiệu suất nhiệt độ cao. Nó được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, chẳng hạn như các thành phần quan trọng như lưỡi máy nén động cơ và thiết bị hạ cánh máy bay. Hợp kim titan phổ biến bao gồm TC4, v.v ... Do hoạt động nhiệt độ cao của hợp kim titan, chúng phải được làm nóng trong bầu không khí bảo vệ đặc biệt trong quá trình giả để ngăn chặn hợp kim titan phản ứng với oxy, nitơ và các khí khác trong không khí ở nhiệt độ cao và ảnh hưởng đến hiệu suất của chúng. Các quá trình rèn như gần rèn và rèn có thể kiểm soát hiệu quả các tính chất vi mô và cơ học của hợp kim titan. Đồng thời, việc lựa chọn tỷ lệ rèn cũng là một trong những yếu tố chính để đảm bảo mua lại các vụ rèn hợp kim titan chất lượng cao. Thông thường, tỷ lệ rèn nằm giữa 2-5, được điều chỉnh theo các yêu cầu phần cụ thể và trạng thái nguyên liệu thô.
