Vai trò của công nghệ rèn và phạm vi ứng dụng của rèn

Quá trình rèn đóng một vai trò quan trọng trong việc sản xuất các sản phẩm rèn. Chất lượng của vật rèn thu được (liên quan đến hình dạng, độ chính xác về kích thước, tính chất cơ học, đường dòng chảy, v.v.) khác nhau rất nhiều tùy thuộc vào quy trình xử lý, đồng thời loại và trọng tải của thiết bị được sử dụng cũng khác nhau rất nhiều. Một số yêu cầu về hiệu suất đặc biệt chỉ có thể được giải quyết bằng cách thay thế vật liệu có độ bền cao hơn hoặc quy trình rèn mới, chẳng hạn như đĩa máy nén động cơ hàng không và đĩa tuabin. Trong quá trình sử dụng, độ dốc nhiệt độ của mép đĩa và trục lớn (lên tới 300-400oC). Để thích ứng với môi trường làm việc này, đĩa hiệu suất kép đã ra đời. Thông qua việc sắp xếp thích hợp các quy trình rèn và xử lý nhiệt, các đĩa hiệu suất kép được sản xuất thực sự có thể đáp ứng cả yêu cầu về hiệu suất ở nhiệt độ cao và nhiệt độ phòng. Sự sắp xếp hợp lý của quy trình không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng mà còn ảnh hưởng đến chi phí sản xuất rèn; Quy trình xử lý hợp lý nhất phải là đạt được chất lượng rèn tốt nhất, chi phí thấp nhất, vận hành thuận tiện và đơn giản và tận dụng tối đa tiềm năng của vật liệu.

Sự hiểu biết về tầm quan trọng của nghề thủ công dần dần trở nên sâu sắc hơn cùng với sự phát triển ngày càng sâu rộng của sản xuất và sự tiến bộ không ngừng của công nghệ. Sự xuất hiện của công nghệ rèn đẳng nhiệt đã giải quyết được những khó khăn trong việc rèn các vật rèn có độ chính xác lớn và các hợp kim khó biến dạng đòi hỏi thiết bị có trọng tải lớn và khả năng định hình kém. Các vật liệu và hình dạng được sử dụng để rèn rất khác nhau và các quy trình được sử dụng cũng không giống nhau. Nhiệm vụ của các kỹ sư tham gia vào ngành rèn là phải xử lý chính xác những vấn đề này.

Rèn có một loạt các ứng dụng. Hầu như tất cả các thành phần chịu lực chính của chuyển động đều được hình thành bằng cách rèn, nhưng động lực lớn nhất cho sự phát triển của công nghệ rèn (đặc biệt là rèn khuôn) lại đến từ ngành sản xuất phương tiện vận tải - sản xuất ô tô và sau này là sản xuất máy bay. Kích thước và chất lượng của vật rèn ngày càng tăng, hình dạng của chúng ngày càng phức tạp và tinh tế hơn. Các vật liệu dùng để rèn ngày càng phổ biến khiến việc rèn trở nên khó khăn hơn. Điều này là do ngành công nghiệp nặng và vận tải hiện đại theo đuổi tuổi thọ lâu dài và độ tin cậy cao cho sản phẩm của họ. Giống như động cơ hàng không, tỷ lệ lực đẩy trên trọng lượng ngày càng tăng. Một số bộ phận chịu tải quan trọng, chẳng hạn như đĩa tuabin, trục, cánh máy nén, đĩa, trục, v.v., có phạm vi nhiệt độ rộng hơn, môi trường làm việc đòi hỏi khắt khe hơn, trạng thái ứng suất phức tạp hơn và ứng suất tăng nhanh. Điều này đòi hỏi vật liệu rèn chịu tải phải có độ bền kéo, độ bền mỏi, độ bền rão và độ bền gãy cao hơn.

Với sự tiến bộ của công nghệ và mức độ công nghiệp hóa ngày càng tăng, số lượng rèn được yêu cầu tăng lên hàng năm. Theo dự đoán của nước ngoài, đến cuối thế kỷ này, các bộ phận rèn (bao gồm cả định hình kim loại tấm) dùng trong máy bay sẽ chiếm 85%, ô tô sẽ chiếm 60%-70%, máy móc nông nghiệp và máy kéo sẽ chiếm 70%. Hiện nay, sản lượng thép rèn khuôn hàng năm chỉ riêng trên thế giới là hơn 10 triệu tấn.