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在锻件的生产过程中,锻造加工是一个重要的塑性变形过程,因此锻造工艺不当引起的缺陷通常有以下几种
1.大颗粒
大晶粒通常是由于初始锻造温度过高,锻造加工变形程度不足,或锻造温度过高,或变形程度落入临界变形区而造成的。铝合金变形程度过大,无法形成织构;高温合金的变形温度过低,混合变形组织的形成也可能导致晶粒粗大,从而降低锻件的塑性和韧性,疲劳性能显著降低。
2.不均匀颗粒
晶粒不均匀是指锻件某些部位的晶粒特别粗糙,但某些部位的晶粒较小。晶粒不均匀的主要原因是坯料的不均匀变形使晶粒破碎程度不同,或局部区域的变形程度落入临界变形区,或高温合金的局部加工硬化,或淬火加热过程中的局部晶粒。耐热钢和高温合金对不均匀晶粒特别敏感。晶粒不均匀将显著降低锻件的耐久性和疲劳性能。
3.冷现象
由于变形过程中温度低或变形速度过快,以及锻造后冷却过快,再结晶引起的软化可能跟不上变形引起的强化(硬化),因此部分锻件在热锻后仍保持冷变形。组织这种结构的存在提高了锻件的强度和硬度,但降低了塑性和韧性。严重的冷硬现象可能导致锻造裂纹。
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在锻件的生产过程中,锻造加工是一个重要的塑性变形过程,因此锻造工艺不当引起的缺陷通常有以下几种:
闪光裂纹
飞边裂纹是模锻和修边过程中分型面产生的裂纹。闪光裂纹的原因可能是:①在模锻操作中,由于沉重的打击,金属强烈流动,产生穿透肋的现象。②镁合金模锻件切边温度过低;铜合金模锻件的切边温度过高。
分型面裂纹
分型面裂纹是指沿锻件分型面的裂纹。原材料中含有大量非金属夹杂物,它们在模锻过程中流动并集中到分型面,或模锻过程中挤压飞边后收缩管的残余物经常形成分型面裂纹。
折叠
褶皱是在金属变形过程中被氧化的表面金属熔化而形成的。它可以由两个(或多个)金属对流汇合而成;它也可以由金属的快速大流量形成,使相邻零件的表面金属流动,并使两者会聚;它也可以通过变形形成,金属通过弯曲和回流形成;它也可以通过部分金属的部分变形和被压入金属的另一部分而形成。折叠与原材料和毛坯的形状、模具的设计、成形工艺的安排、润滑和锻造的实际操作等有关。折叠不仅减少了零件的承载面积但由于此处的应力集中,零件也经常成为疲劳源。
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大型轴类锻件锻造的新工艺介绍
对于大型轴锻件的技术条件,对于常规锻造,锻造的作用分阶段完成。
一阶段:主要目的是完全压碎铸件结构,以满足机械性能的要求,特别是Ak值,该值非常敏感,因此不允许保留铸件结构。该阶段应通过一次或两次镦粗来实现。
第二阶段:锻造内部气孔缺陷,防止内部产生新的裂纹,以满足超声波探伤的技术要求。
第三阶段:控制热力学参数的锻造方法(受控锻造)用于控制混合晶体的生成。
第二阶段具有一阶段的功能,但一阶段可能不满足第二阶段的要求;第三阶段具有一阶段的效果,第二阶段根本不能满足第三阶段的要求。
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锻造锻件的加热等工序:模锻工艺
1.设备的名称、型号或功率。
2.锻模的名称和图纸编号。
3.检验工具的名称、型号或功能。
4.锻模预热和冷却控制:锻模预热可采用气体加热、热坯烘烤或电炉加热,预热温度为150-350℃;锻模冷却和润滑方法及介质。
5.初锻温度及初锻温度控制:当各炉连续加热超过规定的加热时间,且加热炉仪表显示在实际炉温规定的温度范围内时,可进行预锻;可使用预锻锤击次数;空气管吹下模腔内的氧化皮至少两次,并随时用空气管吹除或清除预锻坯的上氧化皮。
6.终锻温度和终锻温度控制:当预锻至终锻的总时间控制在规定的时间范围内时,终锻温度满足规定要求。
7.当预锻至终锻的总时间超过规定的时间范围,且形状和尺寸未达到锻件毛坯图时,允许锻件返回炉内并加热至规定温度,以继续终锻。
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