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【山西重器機械制造】分享:鍛件的工藝步驟及熱處理工藝處理方法

2024-08-15

鍛壓件是鍛造和沖壓的合稱,是利用鍛壓機械的錘頭、砧塊、沖頭或通過模具對坯料施加壓力,使之產(chǎn)生塑性變形,從而獲得所需形狀和尺寸的制件的成形加工方法。

鍛件是金屬在固態(tài)加熱后通過鍛壓成形的。它要求金屬要有良好的熱塑性(也叫鍛造性},一般鍛件均為鋼件,它的強度高、塑性好,適合于制造受力大,要求高的重要零部件。如螺栓、軸類、齒輪等。

鑄件金屬是在液態(tài)澆注到鑄型內(nèi)而成形的。它要求液態(tài)金屬有良好的流動性和填充性等(也叫鑄造性),鋼鐵鑄件中分為鑄鋼和鑄鐵兩種,鑄鐵件含碳量比鋼高,其強度較比鋼低,塑性較差,一般適合制作承受力不太大的零件,如機床身、低壓閥門座等;鑄鋼件強度較高,用于制作形狀復(fù)雜的零件,如鏈軌板、高壓閥門座等。

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鍛造工藝的如下具體步驟:

1.算料與下料是提高材料利用率,實現(xiàn)毛坯精化的重要環(huán)節(jié)之一。過多材料不僅造成浪費,而且加劇模膛磨損和能量消耗。下料若不稍留余量,將增加工藝調(diào)整的難度,增加廢品率。此外,下料端面質(zhì)量對工藝和鍛件質(zhì)量也有影響。

2.加熱的目的是為了降低鍛造變形力和提高金屬塑性。但加熱也帶來一系列問題,如氧化、脫碳、過熱及過燒等。準(zhǔn)確控制始鍛及終鍛溫度,對產(chǎn)品組織與性能有**影響。

3.火焰爐加熱具有費用低,適用性強的優(yōu)點,但加熱時間長,容易產(chǎn)生氧化和脫碳,勞動條件也需不斷改善。電感應(yīng)加熱具有加熱迅速,氧化少的優(yōu)點,但對產(chǎn)品形狀尺寸及材質(zhì)變化的適應(yīng)性差。

4. 鍛造成形是在外力作用下產(chǎn)生的,因此,正確計算變形力,是選擇設(shè)備、進行模具校核的依據(jù)。對變形體內(nèi)部進行應(yīng)力應(yīng)變分析,也是優(yōu)化工藝過程和控制鍛件組織性能所不可缺少的。

5. 因此,鍛件質(zhì)量分析工作一般可分為現(xiàn)場調(diào)査階段、試驗研究分析階段、提出解決措施及防止對策階段。面在實施這幾個階段的工作之前,好能制定實施方案,內(nèi)容包括這三個階段所要進行的工怍、工作程序、完成時間。該實施方案在實施過程中可進行適當(dāng)?shù)难a充和修改。制定實施方案是分析大型復(fù)雜鍛件及使用件質(zhì)量問題的重要環(huán)節(jié)。

在現(xiàn)場調(diào)査階段,主要是調(diào)查鍛件所用原材料的材料牌號、化學(xué)成分、材料規(guī)格、材料保證單上的試驗結(jié)果,進廠復(fù)驗的各種理化測試和工藝性能測試的結(jié)果,甚至還要查明原材料的冶煉和加工工藝情況。與此同時還應(yīng)調(diào)査鍛造的工藝情況,包括鍛件應(yīng)該用的柺料、規(guī)格、下料工藝、鍛造加熱的始鍛和終鍛溫度,所用鍛壓設(shè)備、加熱設(shè)備、加熱工藝、鍛造的操作、鍛后的冷卻方式、預(yù)備熱處理的工藝情況等。必要時還要調(diào)查操作者的情況和環(huán)境情況及執(zhí)行工藝的原始記錄。對于在后續(xù)工序和使用中出現(xiàn)的鍛件質(zhì)童問題還應(yīng)調(diào)查后續(xù)工序的工藝。

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鍛件根據(jù)鋼種和工藝要求不同,常采用以下熱處理方法:退火、正火、調(diào)質(zhì)、淬火與低溫回火、淬火與時效等。接下來我們分別來看看具體是怎么樣得呢:

1.退火:

鍛件退火工藝有**退火、球化退火、低溫退火和等溫退火等多種形式,需根據(jù)鍛件材質(zhì)和變形情況來選定。

鍛件經(jīng)過退火處理以后,由于再結(jié)晶細化了晶粒,消除或減小了殘余應(yīng)力,從而降低了鍛件硬度,提高其塑性和韌性,改善了切削性能。

2.正火:

正火一般是把鍛件加熱到GSE線以上50-70℃,有些高合金鋼鍛件加熱到GSE線以上100-150℃,經(jīng)適當(dāng)保溫后再空氣中冷卻。如正火后鍛件硬度較高,為了降低鍛件硬度,還應(yīng)該進行高溫回火,一般回火溫度為560-660℃。

3.淬火、回火:

淬火是為了獲得不平衡的組織,以提高強度和硬度。將鋼鍛件加熱到Ac1線以上30-50℃。經(jīng)保溫后急冷。

回火是為了消除淬火應(yīng)力,獲得較穩(wěn)定的組織,將鍛件加熱到Ac1線以下某一溫度,保溫一段時間,然后空冷或快冷。

4.淬火、時效:

高溫合金和能夠通過熱處理強化的合金,在鍛后常采用淬火時效處理。其中淬火是把合金加熱到適當(dāng)溫度,經(jīng)充分保溫,使合金中某些組織生成物溶解到基體中去形成均勻的固體溶體,然后迅速冷卻,成為過飽和固溶體,故又稱為固溶處理。其目的是改善合金的塑性和韌性,并為進一步時效處理作好組織準(zhǔn)備。時效處理是把過飽和固溶體或經(jīng)冷加工變形后的合金置于室溫或加熱至某一溫度,保溫一段時間,使先前溶解于基體內(nèi)的物質(zhì),均勻彌散地析出。時效處理的目的是提高合金的強度和硬度。

鍛件熱處理是按**的熱處理規(guī)范進行的,根據(jù)鍛件鋼種,斷面尺寸及技術(shù)要求等,并參考有關(guān)手冊和資料制訂。其內(nèi)容包括:加熱溫度、保溫時間及冷卻方式等。一般采用溫度-時間變化曲線來表示。

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