金(jin)屬鍛(duan)造是(shi)利用錘頭(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)沖擊力或水壓(ya)機的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)力使坯料改變成我(wo)們所需(xu)要的(de)(de)(de)(de)(de)形狀的(de)(de)(de)(de)(de)一種加工方法(fa)。金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)可鍛(duan)性(xing)就是(shi)材(cai)料在承(cheng)受錘鍛(duan)加工工藝時(shi),改變形狀而不產生裂紋的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能。


  鍛造(zao)對提(ti)高鋼(gang)(gang)的(de)塑性和(he)改善鋼(gang)(gang)的(de)質量有許(xu)多優點,這是因為鍛造(zao)時可以破碎被鍛造(zao)金屬的(de)鑄態組(zu)織。因此,在(zai)我國的(de)一些(xie)合金鋼(gang)(gang)廠中(zhong)都有鍛造(zao)車間。鍛造(zao)分(fen)為自由鍛造(zao)和(he)模(mo)鍛兩種,如圖5-2所示(shi)。


2.jpg


  從生(sheng)產(chan)角度考慮,應(ying)該在滿足鍛(duan)(duan)件尺寸(cun)及(ji)性(xing)能要求(qiu)的(de)(de)(de)基礎(chu)上,盡量(liang)發揮生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)率和(he)降低(di)燃料及(ji)設(she)備(bei)的(de)(de)(de)消耗。因此,選擇開鍛(duan)(duan)和(he)終鍛(duan)(duan)溫度是一個綜(zong)合性(xing)的(de)(de)(de)技術問題和(he)經(jing)濟問題。假若在較寬的(de)(de)(de)溫度范(fan)圍都能獲得合格的(de)(de)(de)鍛(duan)(duan)件,應(ying)該從經(jing)濟角度來選擇合理的(de)(de)(de)工藝規程。很明(ming)顯,溫度愈(yu)(yu)高,鍛(duan)(duan)造就愈(yu)(yu)容易,生(sheng)產(chan)率也(ye)就會愈(yu)(yu)高;但是燃料的(de)(de)(de)消耗及(ji)加熱爐的(de)(de)(de)損耗也(ye)會愈(yu)(yu)大(da);應(ying)從這兩方面(mian)考慮,進行合理的(de)(de)(de)選擇。


  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(shou)先考慮終鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)是(shi)(shi)如何(he)確定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。以碳素(su)鋼(gang)(gang)及合(he)金結構鋼(gang)(gang)為例,開(kai)(kai)(kai)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(To)應高于(yu)A3點,避(bi)免(mian)(mian)在鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相變(bian)所引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)裂紋;終鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(TG)應盡可能(neng)(neng)低(di),避(bi)免(mian)(mian)晶粒(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過粗。僅從這方面考慮,終鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)可能(neng)(neng)很(hen)低(di)。但是(shi)(shi)終鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)又取(qu)決(jue)于(yu)開(kai)(kai)(kai)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du),對(dui)于(yu)給定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)開(kai)(kai)(kai)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)及鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)時間,終鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)是(shi)(shi)被確定(ding)(ding)了的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)時間一般(ban)不(bu)希(xi)望長,否(fou)則會(hui)影(ying)響(xiang)生產率,而開(kai)(kai)(kai)鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)也不(bu)宜太低(di),否(fou)則塑性(xing)變(bian)形阻(zu)力較大,也不(bu)經濟。因(yin)此,除非終鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)對(dui)鍛(duan)(duan)(duan)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)起著很(hen)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang),否(fou)則它(ta)便是(shi)(shi)次要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)被決(jue)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)因(yin)素(su)了。對(dui)于(yu)鐵素(su)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)來(lai)說,過大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)晶粒(li)(li)會(hui)嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑性(xing),而這種鋼(gang)(gang)又沒有(you)多形性(xing)相變(bian),無法用熱處理來(lai)細化晶粒(li)(li),因(yin)此一般(ban)將終鍛(duan)(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)或最后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)軋(ya)制(zhi)溫(wen)度(du)(du)(du)限(xian)制(zhi)在不(bu)高于(yu)875℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)范圍內。


  鍛(duan)造溫(wen)度愈(yu)(yu)高(gao),則鋼(gang)的強度愈(yu)(yu)低,而塑性則愈(yu)(yu)大(da),故生產率愈(yu)(yu)高(gao)。從這方面考慮,開(kai)鍛(duan)溫(wen)度愈(yu)(yu)高(gao)愈(yu)(yu)佳。但是(shi)也(ye)有幾個(ge)因素阻(zu)止了開(kai)鍛(duan)溫(wen)度的提高(gao)。


 ①. 過熱及過燒


    溫(wen)(wen)度(du)過高(gao)(gao)時,晶粒(li)過于(yu)粗大,發生過熱現象;如溫(wen)(wen)度(du)再提高(gao)(gao)時,將會(hui)發生局部熔化的(de)過燒(shao)現象。故開鍛溫(wen)(wen)度(du)的(de)理想上(shang)限是(shi)固(gu)相(xiang)(xiang)線溫(wen)(wen)度(du),這只是(shi)避免過燒(shao)的(de)上(shang)限溫(wen)(wen)度(du)。過熱溫(wen)(wen)度(du)低于(yu)過燒(shao)溫(wen)(wen)度(du),而(er)鑄錠還有成(cheng)分的(de)偏析,因(yin)此開鍛溫(wen)(wen)度(du)上(shang)限約低于(yu)固(gu)相(xiang)(xiang)線溫(wen)(wen)度(du)150~300℃。


 ②. 氧(yang)化及脫碳(tan)


    溫度愈(yu)(yu)(yu)高,則氧化及脫碳程(cheng)度愈(yu)(yu)(yu)大,金(jin)屬的損耗也愈(yu)(yu)(yu)多。


 ③. 溫度的(de)控制


    在車間內,溫度的(de)控制范圍應予考慮,確(que)定(ding)開鍛溫度時應加上這方面(mian)的(de)安全系數。


 ④. 燃(ran)料及加熱設(she)備


    這是限(xian)制(zhi)開鍛溫(wen)度的(de)實際條(tiao)件(jian)。


  奧氏體耐熱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。


  對于熱變形(xing)時(shi)間(jian)較長的(de)工(gong)藝(yi),例如(ru),軋(ya)制或穿孔,還(huan)應(ying)考慮變形(xing)放出的(de)熱量,這種熱量可以使軋(ya)件(jian)的(de)溫(wen)度升高。


  高(gao)(gao)溫合金(jin)的(de)(de)高(gao)(gao)溫強度較高(gao)(gao),必(bi)須在(zai)較高(gao)(gao)的(de)(de)溫度才能鍛(duan)造(zao);而(er)這(zhe)些(xie)合金(jin)中(zhong)的(de)(de)合金(jin)元素含量(liang)較高(gao)(gao),固相線(xian)溫度因而(er)較低,又不容(rong)許有太高(gao)(gao)的(de)(de)鍛(duan)造(zao)溫度。對于(yu)這(zhe)些(xie)難加工的(de)(de)金(jin)屬材料,常(chang)常(chang)需要用熱加工性能來(lai)選擇加工溫度。


  鍛造(zao)的(de)(de)另一個(ge)問(wen)題是(shi)鍛壓比。對于(yu)碳(tan)化(hua)(hua)物(wu)較多的(de)(de)工(gong)具鋼(gang),例如(ru),高速鋼(gang),常常要求高于(yu)一定數值的(de)(de)鍛壓比,才能打碎初生碳(tan)化(hua)(hua)物(wu),避免嚴重的(de)(de)碳(tan)化(hua)(hua)物(wu)偏析。