金屬(shu)鍛(duan)造是利用錘(chui)頭的(de)沖擊力(li)或(huo)水壓機的(de)壓力(li)使坯料(liao)改(gai)變成我們所需要的(de)形狀的(de)一種加工方法。金屬(shu)的(de)可鍛(duan)性就(jiu)是材料(liao)在承(cheng)受錘(chui)鍛(duan)加工工藝時,改(gai)變形狀而不產生裂紋(wen)的(de)性能。


  鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)對提高鋼的塑性和改(gai)善鋼的質量有(you)許多優(you)點,這是因(yin)為(wei)鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)時可以(yi)破碎被鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)金(jin)(jin)屬的鑄態(tai)組(zu)織。因(yin)此,在我國(guo)的一些(xie)合金(jin)(jin)鋼廠中都有(you)鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)車間。鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)分為(wei)自由鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)和模鍛(duan)(duan)(duan)兩種,如(ru)圖(tu)5-2所(suo)示(shi)。


2.jpg


  從(cong)生產角度(du)考慮,應該(gai)在滿(man)足(zu)鍛(duan)件尺寸(cun)及(ji)性(xing)(xing)能(neng)要求的(de)(de)(de)基礎上,盡量發揮生產設備(bei)的(de)(de)(de)生產率(lv)和(he)降低燃(ran)料及(ji)設備(bei)的(de)(de)(de)消耗(hao)(hao)(hao)。因(yin)此,選(xuan)擇(ze)(ze)開鍛(duan)和(he)終鍛(duan)溫(wen)(wen)度(du)是(shi)(shi)一個綜合性(xing)(xing)的(de)(de)(de)技(ji)術問題(ti)和(he)經濟問題(ti)。假若(ruo)在較寬的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)范圍都能(neng)獲得合格的(de)(de)(de)鍛(duan)件,應該(gai)從(cong)經濟角度(du)來選(xuan)擇(ze)(ze)合理的(de)(de)(de)工藝規程。很明顯,溫(wen)(wen)度(du)愈(yu)高,鍛(duan)造就愈(yu)容易,生產率(lv)也(ye)(ye)就會愈(yu)高;但是(shi)(shi)燃(ran)料的(de)(de)(de)消耗(hao)(hao)(hao)及(ji)加熱爐的(de)(de)(de)損(sun)耗(hao)(hao)(hao)也(ye)(ye)會愈(yu)大;應從(cong)這兩方面考慮,進行合理的(de)(de)(de)選(xuan)擇(ze)(ze)。


  不銹鋼鍛造要比碳鋼或低合金鋼要困難得多,這是因為不銹鋼(gang)在高溫狀態下或在鍛造時,其顯微組織在較高溫度下仍有較高的強度。不同類型及成分的不銹鋼具有不同的可鍛性和不同的鍛造負荷。


  首先考慮終(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)是(shi)如何確定(ding)(ding)的(de)。以碳素鋼(gang)及合金結構鋼(gang)為(wei)例,開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(To)應(ying)高于A3點,避免在(zai)鍛(duan)(duan)(duan)造時(shi)(shi)的(de)相變所引(yin)起(qi)的(de)裂紋;終(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(TG)應(ying)盡可能低(di)(di),避免晶(jing)粒(li)的(de)過(guo)粗(cu)。僅從這方面考慮,終(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)可能很(hen)低(di)(di)。但是(shi)終(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)又取決于開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du),對于給定(ding)(ding)的(de)開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)及鍛(duan)(duan)(duan)造時(shi)(shi)間,終(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)是(shi)被(bei)確定(ding)(ding)了(le)的(de)。鍛(duan)(duan)(duan)造時(shi)(shi)間一(yi)般不(bu)希望長,否(fou)則會影(ying)響(xiang)(xiang)生產率,而開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)也(ye)不(bu)宜太低(di)(di),否(fou)則塑性變形阻力(li)較(jiao)大,也(ye)不(bu)經濟。因此,除(chu)非終(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)對鍛(duan)(duan)(duan)件的(de)性能起(qi)著很(hen)重(zhong)(zhong)要(yao)的(de)影(ying)響(xiang)(xiang),否(fou)則它(ta)便(bian)是(shi)次(ci)要(yao)的(de)被(bei)決定(ding)(ding)的(de)因素了(le)。對于鐵素體不(bu)銹鋼(gang)來(lai)(lai)說(shuo),過(guo)大的(de)晶(jing)粒(li)會嚴(yan)重(zhong)(zhong)影(ying)響(xiang)(xiang)它(ta)的(de)塑性,而這種鋼(gang)又沒有多形性相變,無(wu)法用熱處理來(lai)(lai)細(xi)化(hua)晶(jing)粒(li),因此一(yi)般將終(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)或最(zui)后(hou)的(de)軋制溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)限制在(zai)不(bu)高于875℃的(de)范圍內。


  鍛造溫度(du)愈(yu)高(gao),則(ze)鋼的強度(du)愈(yu)低,而塑性則(ze)愈(yu)大,故生產率愈(yu)高(gao)。從(cong)這方(fang)面考慮,開鍛溫度(du)愈(yu)高(gao)愈(yu)佳(jia)。但是也(ye)有幾個因(yin)素(su)阻止(zhi)了開鍛溫度(du)的提高(gao)。


 ①. 過(guo)熱及過(guo)燒(shao)


    溫(wen)(wen)度(du)過(guo)高(gao)時,晶(jing)粒過(guo)于粗大(da),發生過(guo)熱(re)現(xian)象;如(ru)溫(wen)(wen)度(du)再(zai)提高(gao)時,將會發生局部(bu)熔化的過(guo)燒現(xian)象。故(gu)開鍛(duan)溫(wen)(wen)度(du)的理想上限是(shi)固相線溫(wen)(wen)度(du),這只是(shi)避(bi)免過(guo)燒的上限溫(wen)(wen)度(du)。過(guo)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)低(di)于過(guo)燒溫(wen)(wen)度(du),而鑄(zhu)錠還有成分的偏析,因此開鍛(duan)溫(wen)(wen)度(du)上限約低(di)于固相線溫(wen)(wen)度(du)150~300℃。


 ②. 氧化及脫碳


    溫度(du)(du)愈(yu)高(gao),則(ze)氧化及脫(tuo)碳程度(du)(du)愈(yu)大,金屬的損耗(hao)也愈(yu)多。


 ③. 溫(wen)度(du)的控制(zhi)


    在車(che)間(jian)內,溫度(du)(du)的控(kong)制范(fan)圍應予考慮,確定(ding)開鍛溫度(du)(du)時(shi)應加上這方面(mian)的安全系數。


 ④. 燃料及加(jia)熱設備


    這是限(xian)制(zhi)開鍛溫度的實際(ji)條件。


  奧氏體耐熱(re)不銹鋼在過高的熱加工溫度下,可能出現δ相,也會影響加熱工性能,特別是在進行無縫管的穿孔工藝時。


  對于熱(re)變形時間較長的工(gong)藝(yi),例如,軋(ya)制或穿孔(kong),還應(ying)考慮變形放出的熱(re)量,這種(zhong)熱(re)量可(ke)以使(shi)軋(ya)件的溫度升高。


  高(gao)溫(wen)(wen)合金(jin)的高(gao)溫(wen)(wen)強度(du)較(jiao)(jiao)高(gao),必須在(zai)較(jiao)(jiao)高(gao)的溫(wen)(wen)度(du)才(cai)能鍛造;而這(zhe)些(xie)合金(jin)中(zhong)的合金(jin)元素(su)含量較(jiao)(jiao)高(gao),固相線溫(wen)(wen)度(du)因(yin)而較(jiao)(jiao)低,又不容(rong)許有(you)太高(gao)的鍛造溫(wen)(wen)度(du)。對于這(zhe)些(xie)難加工的金(jin)屬(shu)材料,常常需要用熱加工性(xing)能來選擇(ze)加工溫(wen)(wen)度(du)。


  鍛造的(de)另(ling)一個(ge)問題是(shi)鍛壓(ya)比。對于(yu)碳化物(wu)較多的(de)工具鋼,例如,高速鋼,常(chang)常(chang)要求高于(yu)一定數(shu)值的(de)鍛壓(ya)比,才能打碎初生碳化物(wu),避免嚴(yan)重的(de)碳化物(wu)偏析。