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锻件冷却初期，表层首先冷却产生体积收缩，由于试样心部溢度下降较少，体积收缩相应也较小，这样在同一试样上内外收缩不同则相互之间发生作用力。试样表面的收缩将受到心部的阻碍，于是在试样表层产生拉应力、心部为压应力。此应力值随若溢度的升高而增加，当应力超过心部的屈服强度时，试样发生表足拉伸、心部压缩的塑性变形。
变形的结果使内应力得到一定程度的松弛、应力值降低。当表面温度接近室温或淬火冷却介质的温度时，心部以相对快的速度冷却收缩，但此时心部的收缩又受到表层的牵制，结果试样内形成与冷却阶段初期方向相反的内应力，即在表层产生压应力、心部为拉应力。由于试样温度已经很低，钢的屈服强度明显升高，热应力不再引起塑性变形， 这样的应力分布就被保留下来成为残留应力。因此，热应力作用的结果是使锻件表面呈压应力状态。
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锻件模具的涂镀层技术的种类很多，用于提高模具寿命的工艺方法主要有电化学沉积(电镀)工艺和热喷涂工艺。
电化学沉积(电镀)工艺
电化学沉积工艺是用电化学方法在金属或非金属工件表面沉积一层或多层金属镀层、合金 镀层或复合镀层的技术。通常，具有导电能力的工件(模具模膛)放置在电解质中，接阴极，在外 加电流作用下，溶液中的金属离子或Cr离子在工件(阴极)表面发生还原反应，使金属沉积在工 件(模具模膛)表面。这一过程又叫电沉积，俗称电镀。
电镀作为表面强化技术在模具上的应用 首推镀馅层，它具有耐磨、减磨、耐热、耐腐蚀和低摩擦系数等优点。镀硬馅层既可以作为模具的 耐磨层，又可以用于模具修复。由于电镀层与模具钢的线膨胀系数差异较大和与基体金属结合 力的限制，不能用于急冷、急热的热作模具，一般可用于受力较小的冷作模具。此外，电刷镀Co- N、C。- Mo镀层、化学镀Ni-P镀层、Ni-SiC、Ni-B弥散镀层，用于模具表面都有提高模具寿命的作用。
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大型锻件的缺陷有很多种，但是常见的并对工件安全性造成严重威胁的则主要有以下几种:裂纹、白点、缩孔、气泡、夹杂物等。
裂纹内含物多有空气存在，空气的声阻数量级约为102，而金属材料的声阻抗数量级约为106，可见空气和金属材料的声学特性相差很大。由前述结论可知，裂纹与基体材料的边界是“软”边界。
白点一般认为是由于工件热处理过程中氢逸散不充分，残留在基体中而形成的。由于氢气的声学特性阻抗约为1. 15 & 102，远远小于金属材料的声学阻抗。因此，由前述结论可知，白点缺陷与基体材料的边界属于“软”边界。
缩孔与气泡这2种缺陷的内含物均为气体，气体的声特性阻抗数量级为102，远小于金属材料的声特性阻抗，小型合金钢筒类锻件，所以这种缺陷与基体材料边界亦属于“软”边界。
非金属夹杂物主要是指钢中的铁及其他元素与氧、硫、氮等作用形成的化合物，以及在炼钢和浇注过程中混入钢中的耐火材料碎片。由于这些碎片的成分主要是S IA l Fe等的氧化物，故可说钢中的非金属夹杂物是气体在钢中存在的一种形式。这类材料的声特性阻抗小于金属基体的声特性阻抗，所以这类缺陷与基体材料的边界可被认为是“软”边界。
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