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良好的原材料是保證鍛件的先決條件

   2020-09-01 互聯(lián)網林曉云46590
核心提示:  鍛造用的原材料為鑄錠、軋材、擠材及鍛坯。而軋材、擠材及鍛坯分別是鑄錠經軋制、擠壓及鍛造加工后形成

 

  鍛造用的原材料為鑄錠、軋材、擠材及鍛坯。而軋材、擠材及鍛坯分別是鑄錠經軋制、擠壓及鍛造加工后形成的半成品。對鑄錠子來說,爐料成分、冶煉方法及鍛造工藝是決定其的重要環(huán)節(jié)。而軋制、擠壓及鍛造加工過程,則是決定相應半成品的又一環(huán)節(jié)。

  原材料在進入鍛造過程之前,需經尺寸、表面、化學成分、高倍組織、低倍組織及機械性能的檢驗,符合技術條件要求后方能投入生產。

  原材料的化學成分、高倍組織、低倍組織及機械性能是保證鍛件組織性能的基礎,而原材料的尺寸和表面直接影響鍛件的工藝塑性及成形。此外,原材料的可鍛性及其再結晶特點是確定鍛造工藝參數(shù)的基礎。因此,原材料的良好是保證鍛件的先決條件。

  但是,原材料的檢驗具有一定的局限性(如:漏檢和取樣不具有代表性等等),原材料的技術條件規(guī)定的檢驗方法,不可能把鋼材內部的所有問題都出來,如:內部成分與偏析等。因此,原材料存在的各種缺陷,勢必影響鍛件的成形過程及鍛件的最終。

 原材料對鍛件組織和性能的影響,主要有以下幾個方面:

        1.化學成分及雜質元素的影響在原材料的技術條件中,對化學元素皆規(guī)定了相應的成分范圍,對雜質元素S、P、Cu、Sn、Pb等也有一定的限制。化學元素超出規(guī)定的范圍和雜質元素含量過高對鍛件的成形和都會帶來較大的影響。S、B、Cu、Sn等元素易形成低熔點相,使鍛件易出現(xiàn)熱脆。

  含Al量對合金結構鋼的本質晶粒度有一定影響。為了獲得本質細晶粒鋼,鋼中殘余鋁含量需控制在一定范圍內(如:Al酸0.02~0.04%)。含鋁量過少,起不到控制晶粒長大的作用;含鋁量過多,壓力加工時在形成纖維組織的條件下易造木紋斷口、撕痕狀斷口等,這些都會降低鍛件的機械性能和使用性能。

  在1Cri9Ti奧氏體不銹鋼中,Ti、Si、Al、Mo的含量越多,則鐵素體相越多,鍛造時越易形成表面裂紋,并使零件有磁性。

  原材料中的共晶相對鍛件的形成及鍛件有很大的影響,它使材料在鍛前加熱時容易過燒和降低材料的塑性指標等。如:萊氏體工具鋼中的一次共晶碳化物,鋁合金擠壓棒材中的樹支狀共晶化合物等。而鈦合金原材料中的粗大β相直接影響鍛件的常規(guī)機械性能。

  2.原材料內部缺陷的影響

  原材料內部的縮管殘余、皮下氣泡、嚴重碳化物偏析、粗大的非金屬夾雜物(夾渣)等缺陷,易使鍛件產生裂紋。

  原材料內部的樹支狀晶、嚴重疏松、非金屬夾雜物、白點、翻皮、氧化膜、分層、偏析帶及異金屬混入等缺陷,易引起鍛件性能下降。微量的非金屬夾雜物對冷軋輥及軸承鋼的壽命也有較大的影響。

  3.原材料表面缺陷的影響

  原材料表面裂紋、折迭、結疤、粗晶環(huán)等易造成鍛件的表面裂紋。

       4.原材料流線的影響供鍛造和模鍛的軋材、擠材及鍛坯均具有纖維組織,因此其性能都具有方向性,這也是造成鍛件性能呈方向性的基本原因。其方向性的嚴重程度,既取決于原材料中S、P及其他雜質的含量、又取決于原材料的鍛比。

        因此,選擇鍛件的鍛造方案時,應根據(jù)零件的受力情況,注意流線的正確分布。原材料的可鍛性及再結晶特點對鍛件成形和鍛件也有很大的影響??慑懶粤己玫牟牧铣尚涡院?。一般來說碳鋼和合金結構鋼的工藝塑性較高,變形抗力較低,可鍛性好。而高合金及高溫合金的工藝塑性低,變形抗力大,可鍛性差。鋁合金居中,各種合金都有一定的臨界變形范圍,當變形程度在此范圍內時,晶粒特別粗大,使鍛件的機械性能降低,鍛造時應避開這個臨界變形范圍。

 
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