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锻造工艺不当对锻件有何影响?
锻造大型锻件时锻造工艺不当会使锻件产生一些缺陷。
铸造组织残留主要出现在用铸锭作坯料的锻件中。铸态组织主要残留在锻件的困难变形区。锻造比不够和锻造方法不当是铸造组织残留产生的主要原因。铸造组织残留会使锻件的性能下降,尤其是冲击韧度和疲劳性能等。
大晶粒通常是由于始锻温度过高和变形程度不足、或终锻温度过高、或变形程度落入临界变形区引起的。晶粒粗大将使锻件的塑性和韧性降低,疲劳性能明显下降。
晶粒不均匀是指锻件某些部位的晶粒特别粗大,某些部位却较小。产生晶粒不均匀的主要原因是坯料各处的变形不均匀使晶粒破碎程度不一,或局部区域的变形程度落入临界变形区,筒类锻件锻造工艺,或高温合金局部加工硬化,或淬火加热时局部晶粒粗大。耐热钢及高温合金对晶粒不均匀特别敏感。晶粒不均匀将使锻件的持久性能、疲劳性能明显下降。
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自由锻件的缺陷有哪些?
自由锻件的缺陷有氧化、脱碳、过热、过烧和裂纹。
氧化:金属坯料在加热时与炉中氧化性气体反应生成氧化物的现象称为氧化。氧化皮的产生,不但造成金属的烧损,筒类锻件加工制作,而且降低锻件表面质量和尺寸精度。当氧化皮压入锻件内深度超过机械加工余量时,能导致锻件报废。
脱碳:加热时金属坯料表层的碳与氧等介质发生化学反应造成表层碳元素降低的现象称为脱碳。脱碳会使表层硬度下降,耐磨性降低。如脱碳层厚度小于机械加工余量,不会对锻件造成危害;反之则影响锻件质量。采用快速加热、在坯料表层涂保护涂料、在中性介质或还原性介性中加热都能减缓脱碳。
过热:金属坯料由加热温度过高或高温下保温时间太长引起晶粒粗大的现象称为过热。过热会使坯料塑性下降,锻件的力学性能降低。为此,要严格控制加热温度,尽可能缩短高温阶段的保温时间来预防过热的产生。
过烧:金属坯料加热温度超过始锻温度过多,使晶粒边界出现氧化及熔化的现象称为过烧。过烧后,材料的强度严重下降,塑性很差,一经锻打即破碎变成废料,是无法挽救的。因此,要严格执行正确的操作规范。
裂纹:大型锻件加热时,如果装炉温度过高或加热速度过快,则锻件心部与表层温差过大,造成内应力过大,导致产生裂纹。因此,对大型锻件加热时,要防止装炉温度过高和加热速度过快,一般应采用防热措施。
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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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