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不锈钢锻件需要加工硬化吗?
不锈钢锻件是需要加工硬化的,加工硬化是一种非常重要的强化手段,可用来提高不锈钢锻件材料的强度和硬度,这对于不能用热处理方法强化的不锈钢锻件尤其重要。
不锈钢锻件进行加工硬化有利于不锈钢锻件塑性变形加工的变形均匀性。因为不锈钢锻件先变形部分得到强化时,继续的变形将主要在末变形部分中发展,从而使不锈钢材料能够均匀变形,如筒形锻件的拉深等,它可保证金属零件和构件的工作安全性。
例如零件在工作中一旦出现超载等原因,零件某部位所受应力大于其屈服点产生少量塑性变形,则因加工硬化使该部位屈服点提高,就有可能制止该处进一步变形和断裂. 但是加工硬化虽然能够提高强度,但却降低塑性,这对于大变形量的变形加工无疑会带来麻烦。
如果要求变径较大,因加工硬化现象的存在就不能一次拉拔出来,需要多次拉拔,而且在两次拉拔之间必须安排消除加工硬化的退火处理,使不锈钢锻件塑性恢复才能再进行下一次拉拔变径,塑性变形不仅使不锈钢锻件机械性能显著变化,也明显改变不锈钢锻件的物理、化学性能。例如使电阻增大,导磁性、耐腐蚀性降低等。
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锻件在加热和冷却过程中,将发生热胀冷缩的体积变化以及因相变时新旧两相比体积差异而发生的体积变化。由于热传导过程、锻件的表面比心部先加热或先冷却,在截面上外部分之间存在温差,导致锻件表面和心部的体积变化不能同时发生。各部分体积变化的相互牵制就会产生内应力。
锻件在加热或冷却时,由于表面和心部存在的温差导致热胀冷缩的不一致所引起的内应力称为热应力。热应力是热处理过程普遍存在的一种内应力。
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锻造锻件时常见的低倍缺陷有哪些?
低倍夹杂物分为内在夹杂物与外来夹杂物两种。内在夹杂物是钢在冶炼及凝固过程中,由于复杂的化学反应结果生成的一些化合物,在钢液凝固时来不及上浮而嵌于钢中,如氧化物、硅酸盐、硫化物、氮化物等属于这类夹杂物。但这类夹杂物一般比较细小且弥散分布于钢中而成为高倍夹杂物,只有在少数情况下聚集而成低倍夹杂物。因而低倍夹杂物常见的还是外来夹杂物。外来夹杂物是冶炼或浇注设备上剥落的耐火材料或未脱净的炉渣及掺入的其他异物,在钢液凝固时嵌入钢中形成的,有时也称为夹渣。
低倍夹杂物破坏了金属组织的连续性,使钢的性能降低。由于它很脆且硬,异型锻件定制费用,故在热加工或热处理时往往形成裂纹,在锻件使用过程中可能成为疲劳破坏的根源。所以,钢材或锻件标准均规定低倍酸浸试片上不允许有肉眼可见的夹杂。
钢锭在浇注过程中,在凝固部位,由于得不到钢液补充,形成收缩孔洞,称为缩孔。当钢锭热加工成材时,要切除头部,若钢锭切头率不够时,将会使部分缩孔残留于钢中,称之为残余缩孔。
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