A fabricação de forjados de aço inoxidável permite que muitos componentes sejam produzidos para uso em várias indústrias. Existem inúmeros tipos de técnicas de forjamento, sendo os dois os mais populares, sendo forjamento de matriz aberta e de matriz fechada, ambos trabalhados a quente produzindo componentes fortes e sem estresse.

Introdução à fabricação de forjados de aço inoxidável.

Os aços inoxidáveis são usados desde o início do século passado, quando foi relatado no New York Times de 1915 que uma liga tinha sido descoberta em Sheffield, Inglaterra, que seria adequada para talheres, pois não iria enferrujar.

Assim, iniciou o longo desenvolvimento de aço inoxidável, em forma laminada, levando às categorias modernas de hoje para todas as aplicações de engenharia.

Além da chapa de aço inoxidável, peças de aço inoxidável também foram desenvolvidas.

Estas são usadas ​​na maioria dos ramos de engenharia: petróleo e gás, automotivos e componentes de engenharia geral. Este é um artigo sobre peças forjadas de aço inoxidável, como elas são fabricadas e usinadas, e as várias indústrias que utilizam componentes forjados. Começamos com um olhar sobre as aplicações atuais de forjados de aço inoxidável.

Aplicações de forjados de aço inoxidável

  1. Indústria de petróleo e gás

Na indústria de petróleo e gás, as peças forjadas de aço inoxidável compreendem acessórios de tubulação como, por exemplo, flanges, redutores e peças T, bem como carcaças e impulsores da bomba.

  1. Indústria automobilística

A indústria automotiva usa forjados de aço inoxidável para virabrequim, várias polias, várias rodas dentadas, bombas, radiadores, componentes de escape e refrigeradores.

  1. Indústria aeronáutica

Devido à relação força / peso, os elementos da estrutura são forjados em liga de aço inoxidável. Muitos fixadores, como os parafusos, também são feitos de ligas de aço inoxidável.

  1. Indústria Geral

Fábricas químicas – o mesmo que os componentes da indústria do petróleo e do gás

  1. Manipulação e armazenamento de alimentos

Vários componentes do forno / fogão, como portas e fogões a gás, também pulverizadores de água quente, talheres e utensílios de cozinha, como panelas e frigideiras.

Técnicas de fabricação de aço inoxidável

O processo consiste em fundir as diferentes ligas metálicas que formam um grau particular de aço inoxidável. Isso é realizado em um forno de arco elétrico, onde são adicionadas as matérias-primas, tais como minério de ferro, chumbo, níquel e magnésio.

Estes são carregados no forno, a tampa fechada e os eletrodos baixados para tocar apenas a camada superior dos metais. A energia elétrica é aplicada e, à medida que os metais derretem, os eletrodos são abaixados.

A operação geralmente leva em torno de oito horas; dependendo, é claro, da quantidade de grau exigido de aço inoxidável.

Uma vez completado, o metal fundido é vertido em moldes quadrados ou retangulares conhecidos como lajes ou tarugos.

Uma vez ajustados e arrefecidos, os tarugos são colocados e empilhados prontos para despachar para o fabricante de componentes de aço inoxidável, em nosso caso para instalações de forjamento.

Forjando componentes de aço inoxidável

O forjamento de aço inoxidável é realizado por aquecimento do metal a uma temperatura predeterminada, e formando-o na forma requerida por um martelo mecânico ou prensa hidráulica.

Isso pode fazer as seguintes alterações ao componente que está sendo forjado:

Desenhando o metal

  1. Aumento de comprimento acompanhado de uma diminuição na área de seção transversal (CSA)

Forjando  metal

  1. Diminuição da duração acompanhada de aumento de CSA

Durante este processo, as forças de compressão fazem com que a estrutura do grão seja refinada e, por sua vez, aumenta as propriedades físicas do aço inoxidável.

O fluxo de grãos segue os cristais, e eles podem ser posicionados através de um controle cuidadoso da temperatura (acima da temperatura de recristalização) para seguir a linha das tensões principais no componente.

Isso proporciona ao componente melhores propriedades físicas de resistência e tenacidade, propriedades obrigatórias necessárias para componentes mecânicos.

As peças forjadas têm, portanto, propriedades muito melhores que o metal base cujos cristais foram orientados aleatoriamente durante a fundição, fusão e processamento.

As outras propriedades melhoradas através do forjamento do aço inoxidável são uma maquinabilidade melhorada, pois não há furos de ar / sopro ou outros defeitos nas peças forjadas devido aos processos de martelar e prensar.

Isso permite que o componente de aço inoxidável forjado acabado seja facilmente pintado, pulverizado ou revestido conforme necessário.

Técnicas de forjamento de aço inoxidável

Existem vários tipos de forjamento disponíveis para formar componentes de aço inoxidável; Devemos examinar dois dos mais populares abaixo.

  1. Forjamento de matriz fechada

Este método emprega uma prensa, geralmente operada hidraulicamente, que espreme o metal quente em uma matriz.

Este método é usado principalmente para grandes moldes de cerca de 250 lb de peso e comprimento de 10 pés. A força da prensa é transferida uniformemente para o componente eliminando tensões, uma exigência dos componentes forjados maiores e mais pesados.

Para garantir a extração quaisquer cortes inferiores são evitados, um lubrificante também é usado neste processo.

  1. Forjamento de matriz aberta

Este método evoluiu a partir das forjas usadas por ferreiros, hoje quase em desuso, embora tenhamos matérias super-resistentes como dobradiças de portões antigos ou vários suportes de formatos estranhos, ou peças para velhas motos.

De qualquer forma, o princípio do forjamento de matriz aberta consiste no metal quente sendo colocado em uma matriz horizontal estacionária, sendo a matriz superior conectada a um martelo de gota, geralmente operado por ar. A velocidade do martelo costumava ser controlada por um operador; Mas hoje em dia as máquinas modernas são automáticas, com o martelo em contato com o componente por milissegundos.

No entanto, o operador ainda manipula o componente nas matrizes, e um processo adicional conhecido como forjamento de bloqueador pode ser necessário. Este é apenas um refinamento do martelo, usando outro conjunto de matrizes e fornece um produto acabado melhor e mais preciso.

Este método assegura a distribuição uniforme dos grãos metálicos, proporcionando um componente forte e isento de estresse, que é facilmente usinado e revestido, sendo adequado para vários componentes de tamanhos e pesos.