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锻件的锻压工艺一般为:钢锭准备或坯料下料f钢锭(坯料) 检验f加热f锻造f冷却一中间检验f锻后热处理一清理一检验。
1、钢锭准备 多用于中型或大型锻件的生产,钢锭有冷热之 分。水压机主要用钢锭生产锻件,特别是热钢锭用得多。
2、坯料下料 主要适用于小型自由锻件和模锻件。由于各厂 条件不同,下料方法也各有不同。常用的方法有以下四种:剪切 (用剪切机下料)、锯切(用往复锯或圆盘锯下料)、气割下料和在 锤上用剁刀下料。
3、钢锭(坯料)检验 钢锭或坯料,在锻造生产称为 “来料”。来料检验是把住生产合格锻件的关,应严格按其工艺 规程检验,以免尺寸过大造成金属材料浪费,尺寸过小造成锻件尺 寸不足导致废品。
4、加热 整个加热过程应严格遵守加热规程,防止产生“过 热”或“过烧”等现象,以保证加热质量。
5、锻造锻造是锻压生产的主程序,对锻件质量起着决定性 的作用。锻造一般包括:各种压力机上模锻、自由锻造、锤上模锻等。为防止锻件产生缺陷,锻造程序应严格按其各基本工序的操作 规程和方法进行锻造。
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大型锻件的缺陷有很多种,但是常见的并对工件安全性造成严重威胁的则主要有以下几种:裂纹、白点、缩孔、气泡、夹杂物等。
裂纹内含物多有空气存在,空气的声阻数量级约为102,而金属材料的声阻抗数量级约为106,可见空气和金属材料的声学特性相差很大。由前述结论可知,裂纹与基体材料的边界是“软”边界。
白点一般认为是由于工件热处理过程中氢逸散不充分,残留在基体中而形成的。由于氢气的声学特性阻抗约为1. 15 & 102,远远小于金属材料的声学阻抗。因此,由前述结论可知,白点缺陷与基体材料的边界属于“软”边界。
缩孔与气泡这2种缺陷的内含物均为气体,气体的声特性阻抗数量级为102,远小于金属材料的声特性阻抗,所以这种缺陷与基体材料边界亦属于“软”边界。
非金属夹杂物主要是指钢中的铁及其他元素与氧、硫、氮等作用形成的化合物,以及在炼钢和浇注过程中混入钢中的耐火材料碎片。由于这些碎片的成分主要是S IA l Fe等的氧化物,S31603筒类锻件定制,故可说钢中的非金属夹杂物是气体在钢中存在的一种形式。这类材料的声特性阻抗小于金属基体的声特性阻抗,所以这类缺陷与基体材料的边界可被认为是“软”边界。
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锻造锻件时加热不当会产生什么缺陷呢?
脱碳:脱碳是指金属在高温下表层的碳被氧化,使得表层的含碳量较内部有明显降低的现象。脱碳层的深度与钢的成分、炉气的成分、温度和在此温度下的保温时间有关。采用氧化性气氛加热易发生脱碳,高碳钢易脱碳,含硅量多的钢也易脱碳。脱碳使零件的强度和疲劳性能下降,磨损抗力减弱。
增碳:经油炉加热的锻件,常常在表面或部分表面发生增碳现象。有时增碳层厚度达1.5~1.6mm,增碳层的含碳量达1%(质量分数)左右,局部点含碳量甚至超过2%(质量分数),出现莱氏体组织。这主要是在油炉加热的情况下,当坯料的位置靠近油炉喷嘴或 者就在两个喷嘴交叉喷射燃油的区域内时,由于油和空气混合得不太好,因而燃烧不完全,结果在坯料的表面形成还原性的渗碳气氛,从而产生表面增碳的效果。增碳使锻件的机械加工性能变坏。
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