金屬鍛造(zao)是(shi)利(li)用錘(chui)頭的(de)(de)(de)沖擊力或水壓機的(de)(de)(de)壓力使(shi)坯料改(gai)變成我(wo)們(men)所需要的(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)(de)一種(zhong)加工方法。金屬的(de)(de)(de)可鍛性就是(shi)材料在承受(shou)錘(chui)鍛加工工藝時,改(gai)變形(xing)狀(zhuang)而不產(chan)生裂紋的(de)(de)(de)性能。
鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)對提高鋼(gang)的(de)塑性和改善鋼(gang)的(de)質量有(you)許(xu)多優點,這(zhe)是因(yin)為鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)時可以破碎被鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)金屬的(de)鑄態組織。因(yin)此,在我國的(de)一些(xie)合金鋼(gang)廠中都有(you)鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)車(che)間。鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)分為自由鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)和模鍛(duan)(duan)(duan)兩種,如圖5-2所示。

從生(sheng)產角度(du)考慮(lv)(lv),應(ying)該在滿足(zu)鍛(duan)件(jian)尺寸(cun)及(ji)(ji)性能要求(qiu)的(de)基礎上,盡量發(fa)揮生(sheng)產設備的(de)生(sheng)產率和(he)降低燃料及(ji)(ji)設備的(de)消耗(hao)。因此,選擇(ze)開鍛(duan)和(he)終鍛(duan)溫度(du)是一(yi)個綜合(he)性的(de)技術(shu)問題(ti)和(he)經濟問題(ti)。假若在較寬的(de)溫度(du)范圍都(dou)能獲得合(he)格的(de)鍛(duan)件(jian),應(ying)該從經濟角度(du)來(lai)選擇(ze)合(he)理的(de)工藝規(gui)程。很明顯(xian),溫度(du)愈(yu)(yu)高,鍛(duan)造就愈(yu)(yu)容(rong)易,生(sheng)產率也(ye)就會愈(yu)(yu)高;但是燃料的(de)消耗(hao)及(ji)(ji)加熱爐的(de)損耗(hao)也(ye)會愈(yu)(yu)大;應(ying)從這(zhe)兩方面考慮(lv)(lv),進行合(he)理的(de)選擇(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)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)是(shi)如何(he)確定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)。以碳素(su)鋼(gang)(gang)及合金結構鋼(gang)(gang)為(wei)例,開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(To)應(ying)高于A3點,避(bi)免(mian)在鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)時的(de)(de)(de)(de)(de)相變所引(yin)起的(de)(de)(de)(de)(de)裂紋;終(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(TG)應(ying)盡可(ke)能低(di),避(bi)免(mian)晶粒(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)過粗。僅(jin)從這方(fang)面考慮,終(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)可(ke)能很低(di)。但是(shi)終(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)又(you)(you)取決于開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du),對于給(gei)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)及鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)時間(jian)(jian),終(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)是(shi)被確定(ding)了(le)(le)的(de)(de)(de)(de)(de)。鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)造(zao)時間(jian)(jian)一般(ban)不(bu)(bu)希望(wang)長(chang),否則會(hui)影響生產率,而(er)開(kai)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)也(ye)不(bu)(bu)宜太低(di),否則塑性(xing)變形(xing)阻力(li)較(jiao)大,也(ye)不(bu)(bu)經濟。因此,除(chu)非終(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)對鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)件的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能起著很重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)影響,否則它便(bian)是(shi)次要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)被決定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)因素(su)了(le)(le)。對于鐵素(su)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)來說(shuo),過大的(de)(de)(de)(de)(de)晶粒(li)(li)會(hui)嚴重影響它的(de)(de)(de)(de)(de)塑性(xing),而(er)這種鋼(gang)(gang)又(you)(you)沒(mei)有多形(xing)性(xing)相變,無法用(yong)熱處(chu)理來細(xi)化(hua)晶粒(li)(li),因此一般(ban)將終(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)或最后的(de)(de)(de)(de)(de)軋制(zhi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)限制(zhi)在不(bu)(bu)高于875℃的(de)(de)(de)(de)(de)范(fan)圍內。
鍛造溫度愈(yu)高,則(ze)鋼的(de)強度愈(yu)低,而塑性則(ze)愈(yu)大,故生產率愈(yu)高。從這方面考慮,開(kai)鍛溫度愈(yu)高愈(yu)佳。但是也有(you)幾個因素阻(zu)止了(le)開(kai)鍛溫度的(de)提(ti)高。
①. 過熱(re)及過燒
溫(wen)(wen)度(du)(du)過(guo)(guo)高時,晶粒(li)過(guo)(guo)于粗大(da),發生過(guo)(guo)熱(re)(re)現象;如溫(wen)(wen)度(du)(du)再(zai)提高時,將會發生局(ju)部(bu)熔化(hua)的過(guo)(guo)燒現象。故開鍛溫(wen)(wen)度(du)(du)的理(li)想上限(xian)是固(gu)相(xiang)線(xian)溫(wen)(wen)度(du)(du),這只(zhi)是避免過(guo)(guo)燒的上限(xian)溫(wen)(wen)度(du)(du)。過(guo)(guo)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)低于過(guo)(guo)燒溫(wen)(wen)度(du)(du),而鑄錠(ding)還有(you)成分(fen)的偏(pian)析,因此開鍛溫(wen)(wen)度(du)(du)上限(xian)約低于固(gu)相(xiang)線(xian)溫(wen)(wen)度(du)(du)150~300℃。
②. 氧化及脫碳(tan)
溫度愈高(gao),則(ze)氧化及脫碳程度愈大,金屬(shu)的損耗(hao)也愈多。
③. 溫度的控制
在車(che)間內,溫(wen)度的控(kong)制(zhi)范圍(wei)應予(yu)考慮,確定開鍛溫(wen)度時(shi)應加(jia)上這(zhe)方面的安全系數。
④. 燃料及加(jia)熱設備
這(zhe)是限制開鍛溫度的實際(ji)條件。
奧氏體耐熱不銹(xiu)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(bian)形時(shi)間較長的(de)工藝,例如(ru),軋制或穿孔,還(huan)應考慮(lv)變(bian)形放出的(de)熱量,這種熱量可(ke)以使軋件的(de)溫度升(sheng)高。
高溫(wen)合(he)金(jin)(jin)的高溫(wen)強度(du)較(jiao)高,必須在較(jiao)高的溫(wen)度(du)才能鍛造;而(er)這些合(he)金(jin)(jin)中(zhong)的合(he)金(jin)(jin)元素含量較(jiao)高,固(gu)相線溫(wen)度(du)因(yin)而(er)較(jiao)低,又不容許有(you)太高的鍛造溫(wen)度(du)。對于(yu)這些難(nan)加(jia)工的金(jin)(jin)屬材料,常常需要用熱加(jia)工性能來(lai)選(xuan)擇加(jia)工溫(wen)度(du)。
鍛(duan)造的(de)另(ling)一個問題是鍛(duan)壓(ya)(ya)比(bi)(bi)。對于碳化物(wu)較多的(de)工具鋼(gang),例(li)如,高速鋼(gang),常(chang)常(chang)要(yao)求(qiu)高于一定數值的(de)鍛(duan)壓(ya)(ya)比(bi)(bi),才能(neng)打(da)碎初生(sheng)碳化物(wu),避(bi)免嚴重的(de)碳化物(wu)偏(pian)析。

