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第十一講:1.坯料加熱、鍛件冷卻及熱處理Heating、CoolingandHeat-TreatmentofForgingwork-piece2.特種鍛壓與軋制SpecialForgingandRolling
1一.坯料加熱、鍛件冷卻及熱處理Heating、CoolingandTeatTreatmentofForgingwork-piece1.坯料加熱(HeatingofForgings)1)加熱時鋼組織和性能變化:獲得單一奧氏體,材料塑性提高,變形抗力降低。2)加熱缺陷和鍛造溫度范圍(1)加熱溫度過高、時間過長,會產(chǎn)生:氧化、脫碳、過熱、過燒、開裂缺陷。
2碳鋼加熱時的A晶粒
3碳鋼鍛造溫度范圍始鍛溫度:在不出現(xiàn)過熱與過燒前提下盡量提高。終鍛溫度:太高在停鍛后晶粒會長大;太低變形抗力太大。
4(2)鍛造溫度范圍(TemperatureRangeofForging)始鍛溫度:AE線以下150~250℃終鍛溫度:在共析線附近,太低和太高均不好。2.鍛件冷卻(CoolingofForgings)1)空冷—適合于中、小型碳素鋼和普通低合金鋼件的冷卻;2)坑冷和爐冷—適合于大型高碳和高合金鋼件的冷卻。
53.鍛件熱處理Heat-TreatmentofForgings1)結(jié)構(gòu)鋼采用退火、或正火+高溫回火;2)工具鋼采用正火+球化退火;3)不再進行熱處理的中碳鋼(或合金結(jié)構(gòu)鋼)要采用淬火+高溫回火(調(diào)質(zhì))。(板料沖壓:自學(xué))
6二.特種鍛壓與軋制工藝體積成形冷、溫和熱擠壓等溫鍛造、超塑性鍛造粉末鍛造液態(tài)模鍛回轉(zhuǎn)成形輥鍛橫軋與斜軋輾環(huán)徑向鍛造控制鍛造工藝條件以液態(tài)、粉末為毛坯按成形方式分
71.體積成形工藝特點:(1)優(yōu)質(zhì)、生產(chǎn)率高。(2)節(jié)能、節(jié)材。1)冷擠壓:受三向壓應(yīng)力原理:室溫下進行的體積塑性變形。分類:冷擠壓和冷擠鐓。
8節(jié)約原材料產(chǎn)品強度和精度高、Ra低,產(chǎn)品高勞動條件好生產(chǎn)率高優(yōu)點:缺點:變形抗力大,要求設(shè)備有較大能量、剛度應(yīng)用:成批小件生產(chǎn)
92)溫擠壓原理:加熱到比熱鍛溫度低的溫度擠壓。特點:降低冷、熱鍛缺點:---比冷擠壓變形抗力小,可加大變形量;---比熱擠壓減輕氧化、脫碳,提高加工精度應(yīng)用:用于不易冷鍛材料如:不銹鋼、高溫合金3)等溫鍛造和超塑性鍛造原理:模具和坯料保持相同溫度。特點及應(yīng)用:用于鍛造溫度范圍狹窄金屬,如鈦合金、鋁合金等,尤其航天工業(yè)薄壁零件。
104)液態(tài)鍛造原理:將液態(tài)金屬直接注入模膛,施以靜壓力,使熔融或半熔融態(tài)金屬在壓力下結(jié)晶凝固,并產(chǎn)生少量塑性變形。特點:與鑄造比:無須澆注系統(tǒng),節(jié)約金屬;組織比壓鑄件細密。與鍛造比:成形壓力小及能耗少2/3~~3/4;組織比一般模鍛件差。應(yīng)用:用于各種材料、形狀復(fù)雜件,如鋁合金炮彈引,高壓閥體等。
115)粉末鍛造原理:將粉末冶金和精密模鍛結(jié)合一起。分類:粉末鍛造-----燒結(jié)鍛造-----粉末冷鍛----用粉末成坯,燒結(jié)后冷鍛。特點:尺寸精度高,表面光潔;性能、生產(chǎn)效率優(yōu)于粉末冶金產(chǎn)品。應(yīng)用:汽車上火花塞殼;汽車齒輪和連桿。直接加熱鍛造燒結(jié)后加熱鍛造
122.回轉(zhuǎn)成形:(特種軋制)運動特征:工件在回轉(zhuǎn)中成形。成形特征:連續(xù)局部成形。與傳統(tǒng)鍛造比較,具如下優(yōu)點:1)工作載荷小,是模鍛幾分之一2)設(shè)備重量輕、生產(chǎn)率高。3)產(chǎn)品精度高4)工作環(huán)境好、易實現(xiàn)機械化。缺點:1)通用性差,需專用設(shè)備和模具。2)設(shè)計制造復(fù)雜,適用于大批量生產(chǎn)。
131)輥鍛原理:縱軋軋輥上有扇形模具,毛坯局部變形。應(yīng)用:制坯和成形。
14橫軋與斜軋:橫軋斜軋分類齒輪橫軋螺紋橫軋楔橫軋:平面和回轉(zhuǎn)螺旋橫軋(孔型斜軋)三輥橫軋(仿形斜軋)
151)楔橫軋原理圖
16
172)螺旋孔型斜軋
18輾環(huán):環(huán)形零件輾擴,加工環(huán)形零件。擺輾:擺動輾壓簡稱原理:局部接觸,順次加壓,連續(xù)成形。特點:省力、無沖擊振動、無噪聲;工件精度高、設(shè)備費用低。
19輾環(huán)原理圖
20擺輾原理圖
21特種鍛壓與軋制:SpecialForgingandRolling坯料加熱:HeatingofForgings鍛造溫度范圍:TemperatureRangeofForging鍛件冷卻:CoolingofForgings鍛件熱處理:Heat-TreatmentofForgings詞匯