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1、??????????????????????????????????????????????????t第七篇鍛件熱處理技術(shù)t?????????????????????????????????????????????????第一章金屬的鍛造溫度與加熱規(guī)范第一章金屬的鍛造溫度與加熱規(guī)范第一節(jié)加熱目的和加熱方法坯料鍛前加熱是整個鍛造過程中一個不可缺少的重要環(huán)節(jié),對提高鍛造生產(chǎn)率,保證鍛件質(zhì)量,以及節(jié)約能源消耗和降低產(chǎn)品成本等都有直接的影響。一、加熱的目的和要求(?)加熱的目的提高金屬的塑性,降低金屬變形抗力,使之易于成形,并獲
2、得良好的鍛后組織和力學(xué)性能。(t)加熱的要求?在金屬材料所允許的導(dǎo)溫性和內(nèi)應(yīng)力的條件下,以最快的速度加熱到預(yù)定的溫度,提高效率,節(jié)約能源。t盡可能減少加熱金屬吸收有害氣體,如氧、氫、氮氣等氣體,減少氧化、脫碳或氫脆等缺陷,提高加熱質(zhì)量。y在低溫加熱階段,要防止因加熱不當(dāng)而使金屬截面的外層與心部產(chǎn)生過大的溫差,以致造成過大的熱應(yīng)力,再疊加其它內(nèi)應(yīng)力,引起材料破裂。ü準(zhǔn)確實施給定的加熱規(guī)范,如加熱溫度、速度、時間和保溫等加熱條件,以防產(chǎn)生過熱、過燒等缺陷。二、加熱方法在鍛壓生產(chǎn)中,按采用熱源不同,加熱方法可分為燃料火焰加熱和
3、電加熱兩大類。·?tüy·第七篇鍛件熱處理技術(shù)?t燃料火焰加熱法燃料火焰加熱法(簡稱火焰加熱法)是利用固體(煤、焦炭等)、液體(重油、柴油等)或氣體(煤氣、天然氣等)燃料燃燒所發(fā)生的熱能加熱坯料的方法,是在加熱爐內(nèi)進(jìn)行?;鹧婕訜釥t通用性強(qiáng),投資少,建造比較容易;燃料來源廣泛,費用比較低,所以廣為采用。但是,火焰加熱爐爐溫和氣氛較難控制,加溫工勞動條件差?;鹧婕訜岷统S眉訜釥t的特點及應(yīng)用范圍見表yü?ü?。表yü?ü?火焰加熱和常用加熱爐的特點及應(yīng)用范圍加熱應(yīng)用范圍加熱爐燃料特點方式坯料批量工藝構(gòu)造簡單,爐溫手鍛爐固體中小
4、件單件、少量手工鍛不易控制結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)室式爐固、液、氣自由鍛、面廣,采用固體中小件單件、成批雙室式爐體均可模鍛燃料為反射爐間歇無爐門、多采用中小件及胎模鍛、式開隙式爐液、氣成批加上排煙局部加熱模鍛熱爐底可進(jìn)出運大、中型坯單件、中自由鍛、臺車式爐液、氣動,便于裝出料料及鋼錠小批量鋼錠開坯利用燃料不完全敞焰無氧液、氣燃燒形成保護(hù)氣中小件成批精密模鍛化室式爐氛用推料機(jī)推料,有預(yù)熱、加熱和均熱段。若用固推桿式爐液、氣中、小件成批、大量模鍛體燃料,則為反連續(xù)射式貫通爐,后式加進(jìn)前出熱中小件轉(zhuǎn)壁爐液、氣爐壁旋轉(zhuǎn)成批模鍛、平鍛端面加
5、熱爐底旋轉(zhuǎn),可機(jī)轉(zhuǎn)底爐液、氣中小件成批、大量模鍛械進(jìn)出料·?ùú?·第一章金屬的鍛造溫度與加熱規(guī)范續(xù)表加熱應(yīng)用范圍加熱爐燃料特點方式坯料批量工藝環(huán)形爐底旋轉(zhuǎn),機(jī)構(gòu)復(fù)雜,用機(jī)環(huán)形轉(zhuǎn)液、氣械手進(jìn)出料,分大、中件成批、大量模鍛底爐預(yù)熱、加熱和均連續(xù)熱三段加熱式加熱用步進(jìn)機(jī)構(gòu)使坯料前進(jìn),結(jié)構(gòu)模鍛、軋步進(jìn)爐液、氣大中件成批、大量復(fù)雜,設(shè)備價鍛、精鍛高,加熱質(zhì)量好?t電加熱電加熱法是利用電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芤约訜崤髁系姆椒?,它可分為電阻爐加熱、鹽浴爐加熱、接觸加熱和感應(yīng)電加熱等。電加熱的優(yōu)點是爐溫控制準(zhǔn)確,勞動條件好,氧化和脫碳等缺陷少,
6、易于實現(xiàn)機(jī)械化、自動化生產(chǎn)等;缺點是對坯料的形狀尺寸有一定的限制和要求,電加熱設(shè)備結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,投資費用大等。電加熱主要用于加熱要求較高的模鍛和精密模鍛、有色金屬合金和一些高溫合金。第二節(jié)鋼在加熱時的物理、化學(xué)變化鋼在加熱過程中,隨著溫度不斷升高,其表面和內(nèi)部組織會發(fā)生物理、化學(xué)變化(見表yü?ü?)。鋼在加熱時所發(fā)生的變化,將直接影響到鋼的鍛造性能和鍛件質(zhì)量。為此,必須了解鋼在加熱時的物理、化學(xué)變化規(guī)律,才能合理制訂加熱規(guī)范,正確控制加熱過程,從而保證加熱質(zhì)量?!??ùú·第七篇鍛件熱處理技術(shù)表?tytü鋼在加熱時的物理
7、、化學(xué)變化鋼的性能產(chǎn)生的變化造成后果、缺陷其晶??赡荛L大,嚴(yán)重時會造鋼的組織結(jié)構(gòu)大多數(shù)鋼會發(fā)生組織轉(zhuǎn)變成過熱或過燒隨加熱溫度提高,塑性提高變形抗力力學(xué)性能內(nèi)應(yīng)力過大會導(dǎo)致鋼的開裂下降,還產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力鋼的物理參數(shù)大多與溫度有關(guān),如導(dǎo)加熱不當(dāng)會因為溫度應(yīng)力造物理性能溫系數(shù)、膨脹系數(shù)等,均隨溫度升高而成鋼的開裂變化鋼的表層與周圍介質(zhì)會發(fā)生化學(xué)反生成氧化皮、脫碳層、氫脆層化學(xué)性能應(yīng),如氧化、脫碳、氫脆等造成金屬燒損,降低表面質(zhì)量一、氧化和脫碳y?氧化鋼加熱到高溫時,表層中的鐵和高溫爐氣中的氧化性氣體(如úü、ùúü、?üú和÷úü
8、)接觸,會發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng),結(jié)果使鋼料表層變成氧化鐵(即氧化皮、火耗),這種化學(xué)變化稱為氧化。氧化過程的主要化學(xué)反應(yīng)如下:y與úü反應(yīng):???úüó??úüyò??ú?úüó??òú?üyü??ú?úüó??üúòü與ùúü反應(yīng):???ùúüó??ú?ùú與?üú(汽)反應(yīng):????üúó??ú??ü圖?tyty氧