不銹鋼鍛造要比碳鋼或低合金鋼困難得多,這是因為不銹鋼在高溫狀態下或在鍛造時,其顯微組織在較高極限溫度仍有較高的強度。不同類型和不同成分的不銹鋼,具有不同的可鍛性和不同的鍛造負荷。


  從(cong)生(sheng)產角度(du)(du)考慮,應(ying)(ying)該在(zai)滿足鍛(duan)件(jian)尺寸及(ji)(ji)性能要求的(de)(de)(de)(de)(de)基礎上,盡量發揮(hui)生(sheng)產設備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產率和(he)降低(di)燃(ran)料及(ji)(ji)設備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)消耗。因此,選擇(ze)始鍛(duan)溫度(du)(du)和(he)終鍛(duan)溫度(du)(du)就成為一個綜(zong)合(he)(he)性的(de)(de)(de)(de)(de)技術問題和(he)經濟問題。假如在(zai)較寬的(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)(du)范圍都(dou)能獲得合(he)(he)格的(de)(de)(de)(de)(de)鍛(duan)件(jian),應(ying)(ying)該從(cong)經濟角度(du)(du)來(lai)選擇(ze)合(he)(he)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)鍛(duan)造(zao)工藝規程。很明顯,溫度(du)(du)愈(yu)高(gao),鍛(duan)造(zao)就愈(yu)容易進行(xing),生(sheng)產率也(ye)就會愈(yu)高(gao);但是燃(ran)料的(de)(de)(de)(de)(de)消耗及(ji)(ji)加熱(re)爐的(de)(de)(de)(de)(de)損耗也(ye)會愈(yu)大,因此應(ying)(ying)從(cong)這兩方面考慮,進行(xing)合(he)(he)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)選擇(ze)。



1. 下料


  直徑大(da)于40mm的(de)棒材(cai)多用圓(yuan)盤(pan)(pan)直徑較(jiao)大(da)的(de)盤(pan)(pan)鋸切割(ge),較(jiao)小直徑的(de)棒材(cai)可(ke)用砂輪切割(ge)機切割(ge)。


  馬氏(shi)體不銹鋼對表面缺陷(xian)十分敏(min)感(gan),原料表面若有劃痕等(deng)缺陷(xian),都(dou)會在鍛造過程中擴(kuo)展(zhan)成裂縫(feng)。對于(yu)表面有缺陷(xian)的棒材,必(bi)須經車(che)削剝皮或用無芯磨(mo)床磨(mo)去一層,將缺陷(xian)清除(chu)干(gan)凈后,方可(ke)進入(ru)下道工(gong)序。


  一般鍛(duan)件毛(mao)坯余量(liang)由幾(ji)部分構成:①. 切削加工;②. 脫模(mo)斜度;③. 厚(hou)度;④. 收縮量(liang);⑤. 模(mo)具(ju)磨損(sun);⑥. 模(mo)具(ju)錯(cuo)位(對中(zhong))情況。


  按(an)一般鍛件(jian)來說,其長度和(he)寬度的標準公差(cha)為:±0.076mm/mm。這(zhe)一數值適用于直(zhi)徑。這(zhe)個公差(cha)包括收縮、刻模和(he)模具拋光的允許誤差(cha)。


  模(mo)具磨(mo)損影響鍛(duan)(duan)件總長度和(he)(he)總寬度的公差(cha)。余(yu)量變(bian)化(hua)的大小(xiao)取決于鍛(duan)(duan)造材(cai)料(liao)和(he)(he)鍛(duan)(duan)件形狀。因此,對(dui)于各種鍛(duan)(duan)造材(cai)料(liao),模(mo)具磨(mo)損公差(cha)除(chu)了用于長、寬公差(cha)外,還被用于僅與鍛(duan)(duan)件表面有(you)關的一些尺(chi)寸(cun),模(mo)具磨(mo)損公差(cha)不能用于中心距尺(chi)寸(cun)。


  對于所有(you)外(wai)(wai)部尺(chi)寸(cun),包(bao)括長、寬和外(wai)(wai)徑,模(mo)具的(de)磨(mo)損公差可以(yi)這樣計算:以(yi)外(wai)(wai)輪廓(kuo)的(de)最長尺(chi)寸(cun)和外(wai)(wai)徑(從平行于模(mo)具的(de)主要分型面(mian)測得(de))乘以(yi)表3-3中的(de)近(jin)似系數(shu),再加正的(de)長、寬公差值。對于外(wai)(wai)輪廓(kuo)尺(chi)寸(cun)的(de)模(mo)具磨(mo)損公差只能用正值來表示。


表 3.jpg


  對于所(suo)有內(nei)(nei)部尺寸,包括長、寬和內(nei)(nei)徑,模(mo)具的(de)磨損公差(cha)可以(yi)由最(zui)大的(de)內(nei)(nei)部長度或內(nei)(nei)徑乘以(yi)上(shang)述(shu)系(xi)數(shu)求(qiu)得,這(zhe)個數(shu)值只能用負值來表示(shi)。無論(lun)是(shi)(shi)內(nei)(nei)部還是(shi)(shi)外(wai)部尺寸,每一表面的(de)模(mo)具磨損公差(cha)均為計算值的(de)0.5。


  一(yi)般(ban)鍛(duan)件(jian)(jian)的(de)標準厚度(du)(du)(du)公(gong)差(cha)隨鍛(duan)件(jian)(jian)的(de)質量增加(jia)而增大(da)。例(li)如,一(yi)個(ge)6.8 kg的(de)鍛(duan)件(jian)(jian),其厚度(du)(du)(du)公(gong)差(cha)為(wei)(外)+1.59mm,(內(nei)(nei))-0.79mm;那么(me)質量為(wei)90.72kg的(de)鍛(duan)件(jian)(jian),其厚度(du)(du)(du)公(gong)差(cha)則(ze)為(wei)(外)+3.97mm,(內(nei)(nei))-2.38mm。


  厚度公(gong)(gong)差(cha)(cha)與模(mo)具(ju)閉(bi)合公(gong)(gong)差(cha)(cha)是兩個(ge)相同(tong)的用語,對于300系(xi)列(lie)和400系(xi)列(lie)不(bu)銹鋼,這種公(gong)(gong)差(cha)(cha)數值(zhi)是不(bu)同(tong)的,如表3-4所示(shi)。從分型縱(zong)向延伸15.25cm以上的鍛件端部公(gong)(gong)差(cha)(cha),包括了模(mo)具(ju)閉(bi)合公(gong)(gong)差(cha)(cha)以及±0.076mm/mm的長度公(gong)(gong)差(cha)(cha)。這個(ge)公(gong)(gong)差(cha)(cha)要被(bei)加(jia)到表3-3所示(shi)的數值(zhi)上去,但僅(jin)僅(jin)適用于端部公(gong)(gong)差(cha)(cha)。


表 4.jpg


  表3-5所列出的是不(bu)銹鋼鍛件公差與鍛件質(zhi)量的配(pei)合關系。


  一般鍛件毛坯(pi)加工余量所包含的(de)內容,如(ru)圖3-5所示。


圖 5.jpg


  需要注意的是,為了清(qing)楚起(qi)見,圖3-5將(jiang)公差和余量放大(da)來表示。



2. 毛坯加熱


  不銹鋼鍛造前加熱可(ke)用電(dian)爐(lu),也可(ke)用火焰爐(lu)。一般生產多用火焰爐(lu),爐(lu)內氣氛應保持中性(xing)(xing)或微氧化性(xing)(xing)。


  不銹鋼的熱(re)(re)導率隨著(zhu)溫(wen)度(du)(du)的增(zeng)加(jia)而(er)增(zeng)大。因(yin)此,對于(yu)直徑大于(yu)100mm的手(shou)壞,均應采用兩(liang)段(duan)加(jia)熱(re)(re)制(zhi)度(du)(du):在預熱(re)(re)階段(duan),保(bao)持(chi)800~850℃的爐溫(wen)以(yi)較慢的速度(du)(du)加(jia)熱(re)(re);在加(jia)熱(re)(re)和均熱(re)(re)階段(duan),保(bao)持(chi)較高爐溫(wen)(始(shi)鍛溫(wen)度(du)(du)上限),以(yi)便能迅速加(jia)熱(re)(re)到始(shi)鍛溫(wen)度(du)(du)。


  對于表面質量(liang)(liang)要求(qiu)較高的精密鍛件(jian),或余量(liang)(liang)要求(qiu)較少的重要鍛件(jian),加熱前往往在毛坯表面涂一層(ceng)防(fang)護涂料(玻(bo)璃(li)潤滑劑),然后在普通加熱爐內(nei)加熱。


  不(bu)銹鋼的(de)加熱時間可(ke)以按0.3~0.5min/mm計算。


3. 鍛(duan)造


  以模(mo)鍛為例,做以下說明。


  模(mo)鍛(duan)之前模(mo)具(ju)應預(yu)熱至(zhi)150~200℃,有(you)時(shi)可(ke)預(yu)熱到300℃。不銹鋼模(mo)鍛(duan)可(ke)采(cai)用單型槽或多型槽模(mo)。截(jie)面(mian)形(xing)狀(zhuang)(zhuang)有(you)劇烈變化(hua)或形(xing)狀(zhuang)(zhuang)復(fu)雜的(de)鍛(duan)件(jian),必須(xu)采(cai)用預(yu)制坯的(de)工序(xu)。不銹鋼黏性(xing)大,易(yi)粘(zhan)模(mo)。因(yin)此,模(mo)鍛(duan)件(jian)的(de)質量與模(mo)鍛(duan)過程中的(de)潤(run)滑密切相關。每次(ci)錘擊之前,模(mo)具(ju)都必須(xu)潤(run)滑,并要把潤(run)滑劑涂抹(mo)均勻(yun),以(yi)免(mian)產生表(biao)面(mian)缺陷。


  在(zai)每次錘擊之后,特別是打(da)第一錘之后,一定要注意將氧化皮吹(chui)刷干凈(jing),一火(huo)不能鍛(duan)造成時,在(zai)預鍛(duan)后仍需(xu)清(qing)除氧化皮。



4. 切邊


  各類不銹(xiu)鋼最好(hao)采用熱(re)切邊(bian)(bian)(bian)。熱(re)切邊(bian)(bian)(bian)通常應在不低于800℃溫度下(xia)進(jin)行。冷(leng)鍛件(jian)切邊(bian)(bian)(bian)時必(bi)須(xu)預熱(re)到900~950℃進(jin)行。沉淀硬(ying)化不銹(xiu)鋼必(bi)須(xu)切邊(bian)(bian)(bian),以免(mian)形成毛邊(bian)(bian)(bian)裂紋。對于很(hen)薄的葉片鍛件(jian),特別是馬氏體不銹(xiu)鋼鍛件(jian),允許在退火(huo)后冷(leng)切邊(bian)(bian)(bian)。



5. 鍛(duan)后冷(leng)卻


 馬(ma)氏體不銹鋼對冷(leng)卻速度特別敏感,為了防(fang)止產生(sheng)裂紋,應(ying)采取緩冷(leng)措施(shi)。


 一般是(shi)將(jiang)鍛件在200℃左(zuo)右的爐墻中(zhong)或(huo)石(shi)棉保溫(wen)(wen)箱(xiang)中(zhong)冷卻,或(huo)者是(shi)轉入600℃爐中(zhong)保溫(wen)(wen)并(bing)隨爐冷卻。


 奧氏(shi)體和鐵素體不銹(xiu)鋼因無相(xiang)變發生,鍛后可常空冷。



6. 表(biao)面清理


 不銹鋼在(zai)制(zhi)坯(pi)和(he)終鍛之間,在(zai)機械加工之前(qian),均需將氧化皮清(qing)除干凈。酸洗(xi)和(he)噴(pen)丸(wan)都是較好(hao)的清(qing)除方法,以鍛件(jian)先噴(pen)丸(wan)再進行酸洗(xi)效(xiao)果會(hui)更好(hao)。若用滾(gun)筒去除氧化皮,則酸洗(xi)宜放在(zai)滾(gun)筒清(qing)理之后。