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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。严重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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锻件在锻造时容易出现什么问题?
由于锻件的锻造温度范围窄,其锻造加热温度,尤其是淬火加热温度很接近锻件的共晶熔化温度,容易产生过烧。因此,在锻件和模具加热以及锻件淬火加热时,必须十分注意温度上限,严格遵守工艺操作规程。
坯料过烧后,一锻就裂,表面发暗、起泡。在热处理时产生的过烧,也可能形成裂纹。过烧后的锻件的高倍组织特点是晶界发毛、加粗,出现低熔点化合物的共晶复熔球,形成三角晶界。轻微过烧的锻件,强度性能稍有提高,但疲劳性能较差。严重过烧后各项性能指标急剧下降,使锻件成为废品。
由于锻件的塑性和流动性比较差,很容易产生表面和内部裂纹,产生表面裂纹的原因与坯料种类有关。用铸锭做坯料,往往由于铸锭含氢量高、有严重的疏松、氧化夹杂、粗大的柱状晶、存在有严重的内部偏析、高温均匀化处理不充分以及铸锭表面缺陷等在锻造或模锻时产生表面裂纹。另外,坯料加热不充分、保温时间不够、锻造温度过高或过低、变形程度太大、变形速度太高、锻造过程中产生的弯曲、折迭没有及时消除再次进行锻造,都可能产生表面裂纹。
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锻件缺陷的修正方法:
毛刺、发裂、折叠采用砂轮打磨或风铲铲掉或旋转挫打磨等方法进行修正。对于未充满部分不太严重或不大的凹坑可在新锻模中再锻一次,或以补焊(熔接)的方法进行修正。
对于模锻不足的锻件可在机械加工车间进行预加工来修正。这种模锻不足的锻件不要再一次模锻。因为这样可能因新产生的氧化皮压人锻件而变成不可修复的废品。有时可用打磨的方法修正。对于不重要的锻件可将其重新加热一次、使多余的金属变成氧化皮来修正,增加抛丸处理。
错差,对于错差的修正方法是采取再修锻一次。错差比较严重,是无法修正的,错差不严重时也可采取打磨的方法来修正。
弯曲变形可采用加热到锻件切边温度进行校正或在冷状态下用压床或摩擦压力机进行校正。
过热对于过热的锻件可用正火处理的方法修正。
锻件硬度不合格,硬度过高时,可采用再次回火的方法修正;硬度过低时,可再次淬火。
对于过烧、淬裂、严重折叠、严重的尺寸不合格的锻件。应作为不可挽救的锻件,报废处理,不再修正。
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