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锻钢件切削过程实际上是切屑形成过程。比较典型的切削过程是:被切削金属受到刀具挤压而产生弹性变形。随着刀具的切人,应力、应变逐渐加大。当剪应力达到材料的屈服强度时,开始产生塑性变形滑移。刀具再继续切人,当剪应力达到材料的抗拉强度时,金属层经过剪切滑移后被挤裂而形成切屑。实际上,由于加工材料等条件不同,切削过程的这三个阶段并不完全显示出来。例如,加工锻件脆性材料时,被切层在弹性变形后很快形成切屑离开母材,而加工塑性好的钢材滑移阶段特别明显。由于切屑形成的过程不同,切屑的形状也不一样。
切削热,切削和摩擦相似,切削是表面层切削现象,而摩擦是极薄的表面现象,切削热主要包括来源于弹性、塑性变形所产生的热以及摩擦所产生的热。
切削液,切削液的功能,一方面可以减少摩擦,另一方面可以起到冷却作用。此外,还有降低金属强度的作用。
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锻件加工的自由锻造工艺
自由锻造通常指手工自由锻和机器自由锻。手工自由锻主要依靠人力利用简单的工具对坯料进行锻打,从而改变坯料的形状和尺寸获得所需锻件,这种方法主要用于生产小型工具或用具。机器自由锻(简称自由锻),主要依靠专门的自由锻设备和工具对坯料进行锻打,改变坯料的形状和尺寸,从而获得所需锻件。
机器自由锻根据其所使用的设备类型不同,可分为锻锤自由锻和水压机自由锻两种,前者用以锻造中小型自由锻件,后者主要用以锻造大型自由锻件。径向锻造机锻造是近十几年才发展起来的,它主要用于阶梯轴和异形截面轴类锻件的成形。
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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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