冷锻和热锻的优缺点

冷锻是用于成形和强化金属的重要工艺。为了更好地理解它的工作原理，首先了解什么是锻造以及每种类型的锻造具有什么功能非常重要。

什么是锻造？

锻造是一种制造工艺，通过该工艺使固体金属工件变形，然后通过压缩重新成形。与其他金属成型方法不同，锻造使创造者能够更好地控制最终结果，因为金属的晶粒会变形以遵循新的形状。这意味着伪造者可以决定新金属物品的哪些部分最坚固。因此，锻造件比通过铸造或机加工制成的同一件更坚固。

使用不同的工具来完成锻造，包括更传统的锤子和砧子，以及工业用途的由电力、蒸汽或液压驱动的锤子。如今，锻造在工业水平上主要由机器完成，并且是一个世界性的行业。

锻造可以“热”、“温”或“冷”进行。 无论温度如何，所使用的方法和机器都可以分为以下之一：

• 模锻：使用锻锤和螺旋压力机

• 压力锻造（旋转运动）：使用液压机和机械机

• 压力锻造（平移运动）：使用轧机

• 压力锻造（平移和旋转运动的组合）：Flospinning 和轨道锻造

什么是冷锻？

冷锻也称为冷成型，是一种在室温附近进行的工艺，而不是像温锻和热锻那样在较高温度下进行。这是通过将工件放置在两个模具之间，然后敲击模具直到金属呈现其形状来完成的。由于该过程产生的摩擦，锻造金属的温度实际上可以升至 250° C 或 482° F。冷锻有其优点和缺点。

冷锻的优点

由于该过程无需事先加热金属，因此具有许多优点，并且经常用于汽车行业。例如，它通常比其他工艺更经济，因为最终产品不需要太多精加工（如果有的话）。之后也几乎没有剩余材料，因为原始金属的净重与成品的重量大致相同。除了没有多余的材料之外，冷锻造中使用的模具比热工艺中使用的模具使用寿命更长，这意味着更换次数更少。

另一个优点是，尽管在冷锻过程中金属的延展性下降，但金属的屈服强度和抗拉强度却大大增加。由于未加热，金属晶粒保持其尺寸并改变方向以匹配工件本身形状的变化，从而提高强度。

冷锻的缺点

冷锻的主要缺点是它不能用于所有金属，因为某些类型的金属在加工过程中更容易破裂或断裂。例如，虽然某些钢材可以在室温下锻造，但碳含量为 0.5% 或以上的钢种则不能。

另一个缺点是冷锻只能制造某些形状。这些形状通常更为基本且可批量生产。如果您正在寻找定制金属件，不同的工艺可能会更好地达到您想要的结果。

它与热锻有什么不同？

冷锻和热锻最明显的区别是温度。与在室温或接近室温下开始的冷锻造不同，热锻造是在金属被加热到其再结晶温度以上时发生的。这通常是一个极高的温度，例如，钢被加热到 1150°C 或 2202°F，铜合金被加热到 700-800°C 或 1300-1470°F，大约等于熔化温度的 75%。这些高温对于防止金属在锻造过程中应变硬化是必要的。在这些温度下，金属处于类似塑料的状态，从技术上讲仍然是固体，但更具延展性。

热锻造通常是通过称为冲压的过程来完成的，这意味着将加热的金属放入压力机中，然后挤压在模具和工具之间。

热锻的优点

由于锻造过程在高温下进行，因此塑料金属具有延展性并且易于成型。在热锻造过程中可以创造出复杂的形状和设计，而冷锻造则非常困难。如果您想要制造定制金属件，热锻是最好的选择，因为它在硬化前具有延展性。此方法非常适合创建 3D 和复杂形状。

与冷锻造不同，冷锻造有时需要额外的步骤，随后加热金属外部以赋予其正确的性能，经过高温锻造的金属表面对于大多数类型的精加工来说是理想的。

热锻造对于具有高成形率的金属也是理想的选择，因为金属的完整性不会因高温而受到损害。这些金属可以很容易地成型，而不会在金属中看到任何缺陷，因此它们既坚固又具有延展性。

热锻的缺点

与冷锻相比，热锻的一个缺点是，如果在加热、锻造和冷却时不仔细观察，某些金属可能会变形。这意味着与通过冷成型锻造的金属相比，其公差精度较低。

由于开始锻造过程所需的热处理以及防止翘曲的冷却过程，热锻造通常也比冷锻造更昂贵。这种热处理最好在自动化时完成，尤其是在工业规模上，这可能会导致购买工具的额外前期成本。

最终，您选择的工艺取决于您需要的产品和您将使用的金属类型。这两种锻造方法都是强化金属工件并将其成型为所需最终产品的有效方法。