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金屬鍛造溫度范圍怎么確定?
始鍛溫度的確定
金屬的始鍛溫度高,鍛造時金屬的變形抗力小,塑性髙,有利于鍛造成形,但加熱溫度過高,會引起坯料過分的氧化、脫碳、甚至過熱、過燒等缺陷。因此在確定始鍛溫度時,首先必須保證金屬不產(chǎn)生過熱、過燒現(xiàn)象。對于碳鋼來講,為防止過熱、過燒缺陷,始鍛溫度應比Fe-C平衡相圖的固相線低150?250℃,隨著碳量增加,鋼的熔點降低,始鍛溫度相應降低。
確定始鍛溫度時還應考慮到坯料組織、鍛造方式和變形工藝等因素。如鋼錠為坯料時,由于鑄態(tài)組織比較穩(wěn)定,產(chǎn)生過燒的傾向性小,因此,鋼錠的始鍛溫度比同鋼種鋼坯和鋼材要髙20?50℃。采用高速錘鍛造時,因為高速變形產(chǎn)生很大的熱效應,會使坯料溫度升高,容易引起過燒,所以,其始鍛溫度應比通常始鍛溫度低約100℃左右。當變形工步所用的時間短或變形量不大時,始鍛溫度可是適當降低。
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鍛件的冷卻方式如何選擇?
應根據(jù)鍛件材料、鍛件形狀和大小以及采用的加熱方式和淬硬深度等因素綜合考慮確定。噴射冷卻和流水式冷卻等快速冷卻方法,具有方便和經(jīng)濟效果好等優(yōu)點,被廣泛采用。常用的冷卻方法,形狀簡單的低合金鋼、碳鋼鍛件,通常采用噴水冷卻;一些高合金冷軋輥等,雖然是采用9Cr2Mo等高合金鋼,但為了得到高硬度深層硬化層,也常采用噴水或流水冷卻。合金鋼鍛件,或形狀復雜的碳鋼鍛件,可采用乳化液淬火介質(zhì),筒類鍛件生產(chǎn)廠家,也可采用聚乙烯醇水溶液等進行噴射冷卻。形狀復雜的高合金鋼鍛件采有浸油冷卻或噴射壓縮空氣。
噴射聚乙烯醇水溶液在大型鍛件感應淬火應用很廣泛。在淬火機床旁設一水液池,將百分比混合好的聚乙烯醇水溶液存放在池內(nèi),用一水泵打出來作噴射淬火用,淬火流下來的溶液回流到池內(nèi),但必須要經(jīng)過濾后入池,在冬天,溶液池內(nèi)可插入加熱器控制溶液溫度在15-25℃之間。
為了減少變形,對于大型鍛件可進行埋油感應加熱淬火,目前已成功地在大型齒輪和大型齒輪軸上采用埋油中頻淬火,即將鍛件和感應器一起置于油中進行感應加熱,待加熱到溫度后關閉電源周圍的油就埋住鍛件很快冷卻。
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開式模鍛的成形特點
開式模鍛成形過程中金屬的流動大致可分為四個階段:
一是自由變形或鐓粗變形階段,在這一階段里,毛坯在型槽中受發(fā)生鐓粗變形,高度減小H;徑向尺寸逐漸增大,直到毛坯與槽壁接觸為止,鐓粗所需的變形力不大。有些對應力敏感或表面易產(chǎn)生縱向缺陷(如發(fā)紋、帶狀組織)的材料,應減小鐓祖比,以縮短這一過程。
二是金屬升始形成毛邊階段。在這一階段里,毛坯繼續(xù)受壓(壓下量AHOt遂步充滿型槽取成少許毛邊。此時,金屬徑向流速減'm,所需變形力明顯增大。
三是金屬充滿型槽階段,由于毛邊的阻礙作用,在變形金屬內(nèi)部形 成更強烈的三向壓應力,隨著壓下量 的增大,毛邊厚度減小.寬度增大、溫度 下降和變形抗力增大使型槽內(nèi)各棱角、肋 條處得到充滿,而變形力則劇增。
四是鍛模完全契合,鍛件終成影階段,見圖實踐證明,由于工藝因素的影響,型槽充滿時,上、下模并未閉合,因此必須繼續(xù)壓下,將多余金屬排入毛邊槽。但要盡量縮短這一過程,控制不超過2mm。即使這樣,這時的能量消耗也占整個模鍛過程所消耗能多。這一階段對鍛件質(zhì)+M和生產(chǎn)率均有很大影響。
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