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模锻件的工艺过程:
模锻件是锻造加工生产中常见的一种零件成型的加工方法,适用于批量大的加工类型。模锻件的工艺过程即由坯料经过一系列加工工序制成模锻件的整个生产过程。模锻件工艺过程由以下几种工序组成。
备料工序:按锻件所要求的坯枓规格尺寸下料。
加热工序:按变形工序所要求的加热温度对坯料进行加热。
锻造工序:可分为制坯和模锻两种工序(步)。制坯的方法较多,模锻工步有预锻和终锻。变形工序是根据锻件类型和选用的模锻设备确定的。
锻后工序:该类工序的作用是弥补模锻工序和其他前期工序的不足,使锻件能完全符合锻件图的要求。锻后工序包括切边、冲孔、热处理、校正、表面请理、打磨残余毛刺、精压等。
检验工序:包括工序间检验和检验。工序间检验一般为抽检。检验项目包括有形状尺寸、表面质量、金相组织和力学性能等,具体检验项目根据锻件的要求确定。
模锻件工艺流程通常由下列步骤组成。备料、切断坯料、述料加热、模锻、切取毛边、蚀洗、清除缺陷、热处理前检验、淬火、校正、时效、蚀洗清理表面、成品质量检验、包装。
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锻件的冷却规范
对于没有相变的钢种(如奥氏体钢、铁素体钢等),由于锻后冷却过程无相变,可采取快速冷却。此外,为了获得单相组织,合金钢环锻件,防止铁素体钢475℃脆性,也要求快速冷却。所以,这类锻件锻后通常采用空冷。
对于空冷自淬的钢种(如髙速钢、马氏体不锈钢、高合金工具钢等),因空冷便发生马氏体相变,由此会引起较大组织应力,而且容易产生冷却裂纹。所以,这类锻件银后必须缓慢冷却。
对于白点敏感的钢种(如铬铼钢34CrNiMo?34CrNi4Mo等),为了防止冷却过程产生白点,应按一定冷却规范进行炉冷。
采用钢材锻造的锻件,锻后的冷却速度可快些,而用钢锭锻造的锻件,锻后的冷却速度要慢。此外,对于断面尺寸大的锻件,因冷却温度应力大,在锻后应缓慢冷却,面对断面尺寸小的锻件,锻后則可快速冷却。
有时,在锻造过程中也要将中间坯料或锻件局部冷却到室温,叫做中间冷却。例如,为了进行毛坯探伤或清理缺陷,霜要中间冷却。又如多火锻造大型曲轴时,先锻中部而后锻两端,当中部锻完后应进行中间冷却,以免再加热两端时影响质量#中间冷却规范的确定和锻后冷却规范相同。
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锻件的下料:直径>40mm的棒料多用圆盘锯切割,小直径棒材可用砂轮切割。当要求较高时可用车床下料。马氏体原材料表面若有划痕等缺陷,需用车床剥皮或用无心磨磨去。
锻件的加热:锻前加热可以用电炉,也可以用火焰炉。生产中多用火焰炉。对于奥氏体不锈钢,炉气应保持中性或微氧化性,以免产生渗碳造成晶间腐蚀;对于马氏体不锈钢,不可以采用过分氧化气氛,以免引起严重脱碳。
在700~800℃以下,不锈钢的热导率比较小,因此不锈钢锻件锻造需要的加热时间较长。铁素体不锈钢加热到高温时晶粒长大倾向严重,造成较大脆性,马氏体不锈钢在高温下氧化、脱碳特别严重,陕西合金钢锻件,它们都要求尽量缩短在高温下的加热时间。所以这两类钢,以及直径或厚度超过100mm的奥氏体不锈钢,一般采用两阶段加热:先缓慢加热到850℃,然后快速加热到始锻温度。
对于直接投入高温炉中加热的毛坯,从入炉算起,加热时间按2mm/min计算;对于分成两段加热的毛坯,预热阶段时间按2mm/min计算,后一阶段加热时间按3mm/min计算。
对于精密锻件或小余量的重要锻件,加热前应在毛坯表面涂一层玻璃润滑剂,然后再加热。玻璃润滑剂的配置一般按57%的玻璃、3%的黏土和40%的水。含镍量较高的不锈钢必须采用不含硫的燃料加热,因硫渗入钢中与镍形成低熔点硫化物及共晶体分布在晶界上,高温锻造时会产生晶间裂纹。
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