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锻件在加热和冷却过程中,将发生热胀冷缩的体积变化以及因相变时新旧两相比体积差异而发生的体积变化。由于热传导过程、锻件的表面比心部先加热或先冷却,在截面上外部分之间存在温差,导致锻件表面和心部的体积变化不能同时发生。各部分体积变化的相互牵制就会产生内应力。
锻件在加热或冷却时,由于表面和心部存在的温差导致热胀冷缩的不一致所引起的内应力称为热应力。热应力是热处理过程普遍存在的一种内应力。
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环形锻件是锻造行业中的产物,锻件的一种类型。是金属坯料(不含板材)施加外力,通过塑性变形塑造的要求变成合适的压缩力的环形物件。这种力量典型的通过使用铁锤或压力来实现。锻件过程建造了精致的颗粒结构,并改进了金属的物理属性。环形锻件在日常生活中随处可见,是一种工业制品。环形锻件在我国已有数千年的历史。机器锻造是在各种锻造设备上采用锻造工具进行的。机器锻造按所用设备和工具的不同,可分为自由锻造、模型锻造、胎模锻造和特种锻造四类。
根据扩孔机上型槽形式不同,辗扩工艺可分为开式辗扩和闭式辗扩两种。
(1)开式辗扩。开式辗扩采用平辊,主要用于大型矩形断面的环形件扩孔。其优点是用同一对轧辊可辗扩不同尺寸的圆环。为了避免由不均匀变形引起的增宽,可在扩孔机上增加两对自由转动的锥形锻,使坯料在高度上获得的尺寸,此种情况也可称为半开式辗扩。
(2)闭式辗扩。闭式辗扩轧辊型槽按工件断面形状要求设计,可用于各种断面的环形件扩孔成形。
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锻造锻件时常见的低倍缺陷有哪些?
低倍夹杂物分为内在夹杂物与外来夹杂物两种。内在夹杂物是钢在冶炼及凝固过程中,由于复杂的化学反应结果生成的一些化合物,在钢液凝固时来不及上浮而嵌于钢中,如氧化物、硅酸盐、硫化物、氮化物等属于这类夹杂物。但这类夹杂物一般比较细小且弥散分布于钢中而成为高倍夹杂物,只有在少数情况下聚集而成低倍夹杂物。因而低倍夹杂物常见的还是外来夹杂物。外来夹杂物是冶炼或浇注设备上剥落的耐火材料或未脱净的炉渣及掺入的其他异物,在钢液凝固时嵌入钢中形成的,有时也称为夹渣。
低倍夹杂物破坏了金属组织的连续性,使钢的性能降低。由于它很脆且硬,故在热加工或热处理时往往形成裂纹,筒类锻件加工定制,在锻件使用过程中可能成为疲劳破坏的根源。所以,钢材或锻件标准均规定低倍酸浸试片上不允许有肉眼可见的夹杂。
钢锭在浇注过程中,在凝固部位,由于得不到钢液补充,形成收缩孔洞,称为缩孔。当钢锭热加工成材时,要切除头部,若钢锭切头率不够时,将会使部分缩孔残留于钢中,称之为残余缩孔。
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