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自由鍛工藝過程的實質(zhì)是利用簡單的工具,逐步改變原坯料的形狀、尺寸和組織結(jié)構(gòu),以獲得所需鍛件的加工過程。自由鍛工藝所研究的內(nèi)容是:鍛件的成形規(guī)律和提高鍛件質(zhì)量的方法兩個方面。
自由鍛的優(yōu)點是:所用工具簡單,通用性強(qiáng)、靈活性大,因此適合單件和小批鍛件,特別是特大型鍛件的生產(chǎn),這對于新產(chǎn)品的試制、非標(biāo)準(zhǔn)的工裝夾具和模具的制造提供了經(jīng)濟(jì)快捷的方法。為了減輕模鍛設(shè)備的負(fù)擔(dān)或充分利用現(xiàn)有模鍛設(shè)備,簡化模鍛結(jié)構(gòu),有些模鍛件的制坯工步也在自由鍛設(shè)備上完成。
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自由鍛件的缺陷有哪些?
自由鍛件的缺陷有氧化、脫碳、過熱、過燒和裂紋。
氧化:金屬坯料在加熱時與爐中氧化性氣體反應(yīng)生成氧化物的現(xiàn)象稱為氧化。氧化皮的產(chǎn)生,不但造成金屬的燒損,而且降低鍛件表面質(zhì)量和尺寸精度。當(dāng)氧化皮壓入鍛件內(nèi)深度超過機(jī)械加工余量時,12Cr1MoV鍛件加工,能導(dǎo)致鍛件報廢。
脫碳:加熱時金屬坯料表層的碳與氧等介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)造成表層碳元素降低的現(xiàn)象稱為脫碳。脫碳會使表層硬度下降,耐磨性降低。如脫碳層厚度小于機(jī)械加工余量,不會對鍛件造成危害;反之則影響鍛件質(zhì)量。采用快速加熱、在坯料表層涂保護(hù)涂料、在中性介質(zhì)或還原性介性中加熱都能減緩脫碳。
過熱:金屬坯料由加熱溫度過高或高溫下保溫時間太長引起晶粒粗大的現(xiàn)象稱為過熱。過熱會使坯料塑性下降,鍛件的力學(xué)性能降低。為此,35crMo鍛件加工,要嚴(yán)格控制加熱溫度,盡可能縮短高溫階段的保溫時間來預(yù)防過熱的產(chǎn)生。
過燒:金屬坯料加熱溫度超過始鍛溫度過多,使晶粒邊界出現(xiàn)氧化及熔化的現(xiàn)象稱為過燒。過燒后,材料的強(qiáng)度嚴(yán)重下降,塑性很差,一經(jīng)鍛打即破碎變成廢料,是無法挽救的。因此,要嚴(yán)格執(zhí)行正確的操作規(guī)范。
裂紋:大型鍛件加熱時,如果裝爐溫度過高或加熱速度過快,則鍛件心部與表層溫差過大,不銹鋼鍛件加工,造成內(nèi)應(yīng)力過大,導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋。因此,對大型鍛件加熱時,要防止裝爐溫度過高和加熱速度過快,一般應(yīng)采用防熱措施。
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鍛件的檢測要求
鍛件分為I、II、III、IV四個級別
I級鍛件僅適用于公稱厚度小于或等于100mm的20、35、16Mn鋼鍛件。I級鍛件要逐件檢驗硬度HBW;
II級鍛件要同冶煉號、同爐熱處理的鍛件組成一批、每批抽檢一件做拉伸和沖擊;
III級鍛件要同冶煉號、同爐熱處理的鍛件組成一批、每批抽檢一件做拉伸和沖擊,并且逐件做超聲檢驗;
IV級鍛件要逐件檢驗拉伸和沖擊,并且逐件做超聲檢驗。
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