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锻件的冷却规范
制订锻件锻后的冷却规范,关键是选择合适的冷却速度,以免产生前述各种缺陷。通常,锻后冷却规范是根据坯料的化学成分、组织特点、原料状态和断而尺寸等因素,参照有关受册资料确定的。
一般来讲,坯料的化学成分越取纯,锻后冷却速度越快;反之则慢。按此,不锈钢筒类锻件定制加工,对成分简单碳钢与低合金钢锻件,锻后均采取空冷。而合金成分复杂的中高合金钢锻件,锻后应采取坑冷或炉冷。
对于含碳较高的钢种(如碳素工具钢、合金工具钢及轴承钢等),如果锻后采取缓慢冷却,在晶界会析出网状碳化物,将---影响锻件使用性能。因此,这类锻件在锻后先空冷、鼓风或喷雾快速冷却到700℃,然后再把锻件放入坑中或炉中缓慢冷却。
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锻件的预成形坯:
预成形坯的设计是根据锻件的重量、密度、形状和尺寸要求,设计预成形坯的密度、形状和尺寸的。基本的原则就是在锻造时有利于预成形坯的致密和充满模膛,同时在充满模膛前应尽可能使预成形坯有较大的横向塑性流动。但在充满模具型腔前的塑性变形量不能大于预成形坯塑性允许的---值。另外还必须考虑预成形坯在充满模具型腔时,各部位的应力状态应尽可能处于三向压应力状态下,避免或减小拉应力状态。
密度是预成形坯的基本参数。根据预成形坯密度及锻件,求得预成形坯的体积,然后根据预成形坯的高径比,分别确定预成形坯的高度及径向尺寸。以此作为压制模尺寸设计的依据。粉末锻件的密度主要是由锻造变形决定的,一般与预成形坯密度关系不大。预成形坯密度选择主要考虑预成形坯要有足够强度,---在生产工序之间的传输过程不损坏,形状完整。为此一般冷压制后的预成形坯密度为理论密度的80%左右。
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锻造工艺不当对锻件有何影响?
变形时由于温度偏低或变形速度太快,以及锻后冷却过快,均可能使再结晶引起的软化跟不上变形引起的强化(硬化),从而使热锻后锻件内部仍部分保留冷变形组织。这种组织的存在提高了锻件的强度和硬度,但降低了塑性和韧性。---的冷硬现象可能引起锻裂。
裂纹通常是锻造时存在较大的拉应力、切应力或附加拉应力引起的。裂纹发生的部位通常是在坯料应力大、厚度薄的部位。如果坯料表面和内部有微裂纹、或坯料内存在组织缺陷,或热加工温度不当使材料塑性降低,或变形速度过快、变形程度过大,超过材料允许的塑性指针等,则在撤粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲和挤压等工序中都可能产生裂纹。
龟裂是在锻件表面呈现较浅的龟状裂纹。在锻件成形中受拉应力的表面(例如,未充满的凸出部分或受弯曲的部分)容易产生这种缺陷。引起龟裂的内因可能是多方面的:原材料合cu、sn等易熔元素过多;高温长时间加热时,钢料表面有铜析出、表面晶粒粗大、脱碳、或经过多次加热的表面;燃料含硫量过高,有硫渗人钢料表面。
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