鍛造ピストンがビレットや鋳造ピストンよりも強いのはなぜですか?

ピストンの強さの秘密は金属を構成する結晶構造にあります

最近では、レストモッドや大幅にチューニングされた車両の案内広告を読むと、一部のエンジン部品が鍛造内部部品に置き換えられているのを見るのが一般的です。 しかし、なぜその方が良いのでしょうか?

Donut Media は、フリズル夫人のフロリダ在住の兄弟と油圧プレス チャンネルを巻き込んで、鋳造ピストン、ビレットピストン、鍛造ピストンのさまざまな冶金学的特性について新たな調査を行って解明しようとしました。

何よりもまず、名前の背後にあるさまざまなプロセスを理解することが重要です。 ピストンの鋳造とは、単に金属を溶かし（実際には複数の金属を混ぜ合わせて合金を作ります）、型に流し込んで硬化させることを意味します。

関連記事: ダイナモ走行中にトラックのエンジンが爆発し、ピストンが飛び散る

シンプルなコンセプトで、何度も簡単にできるので安価です。 したがって、鋳造は大量の部品を量産できるため、OEM にとって人気があります。 また、設計上の利点もあり、メーカーは合金のレシピや部品の形状を自由に決定できます。

ただし、金属製のスープを高級な製氷皿に注ぐことになるため、金属がどのように固まるかを制御することができません。 鋳造ピストン内部の結晶を見ると、均一性がほとんどなく、鋳造時に気泡や異物が残っている場合があります。 つまり、まったく同じ材質であっても、鋳造ピストンは鍛造ピストンやビレットピストンよりも弱いということになります。

一方、ビレットピストンは、より大きな金属片から形成され、その後、所定のサイズに切断されます。 製造プロセスにより、金属内部の結晶がしっかりと詰まっており、サイズが均一になります。 ただし、部品を切断するという行為は、金属の粒子が切断されるという弱点を引き起こす可能性があります。

最後に、鍛造ピストンはビレット ピストンとよく似た状態で始まりますが、サイズに合わせて切断するのではなく、ビレットを加熱し、鍛造機に入れ、数千ポンドの力で成形します。 これは、結晶が緻密で完全に整列した粒子を形成していることを意味します。

木目が完璧に整列しているため、破損箇所が少なくなり、材料がより強くなり、特定の領域をより頑丈にすることができます。 一言で言えば、これらはすべて、エンジンの爆発的な酷使に耐えられるピストンにつながります。