鍛造工藝學(xué)5-模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)

1、第五章第五章 自由鍛工藝自由鍛工藝機(jī)電工程系模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)Seite 2 自由鍛工藝過(guò)程的自由鍛工藝過(guò)程的實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)是利用簡(jiǎn)單和是利用簡(jiǎn)單和通用的工具逐步改變坯料的形狀和尺寸，通用的工具逐步改變坯料的形狀和尺寸，從而獲得所要求形狀和性能的鍛件的加工從而獲得所要求形狀和性能的鍛件的加工過(guò)程。過(guò)程。Seite 3特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1逐步變形方式，其所需設(shè)備功率比模鍛要小得多逐步變形方式，其所需設(shè)備功率比模鍛要小得多，可以用較小設(shè)備鍛較大鍛件；，可以用較小設(shè)備鍛較大鍛件； 2鍛件精度低，生產(chǎn)效率低，適合小批、單件、大鍛件精度低，生產(chǎn)效率低，適合小批、單件、大型鍛件的生產(chǎn)。型鍛件的生產(chǎn)。自由鍛工藝要研究

2、的自由鍛工藝要研究的內(nèi)容內(nèi)容是：鍛件的成形規(guī)律和如何提是：鍛件的成形規(guī)律和如何提高鍛件質(zhì)量?jī)煞矫妗８咤懠|(zhì)量?jī)煞矫?。在重型機(jī)械中，自由鍛是生產(chǎn)大型鍛件和特大型鍛件唯在重型機(jī)械中，自由鍛是生產(chǎn)大型鍛件和特大型鍛件唯一成型的方法。一成型的方法。 Seite 4Seite 55-1 自由鍛件的分類及變形方案的確定自由鍛件的分類及變形方案的確定為了便于制訂工藝規(guī)程，自由鍛件可分為以下幾類：為了便于制訂工藝規(guī)程，自由鍛件可分為以下幾類：1軸桿類鍛件：軸向尺寸遠(yuǎn)大于橫截面尺寸?；竟ぽS桿類鍛件：軸向尺寸遠(yuǎn)大于橫截面尺寸?；竟ば?yàn)椋喊伍L(zhǎng)或鐓粗拔長(zhǎng)序?yàn)椋喊伍L(zhǎng)或鐓粗拔長(zhǎng)2矩形斷面鍛件：可歸為軸桿類矩形斷面鍛件

3、：可歸為軸桿類3曲軸類鍛件：不僅沿軸線有截面形狀和面積變化，曲軸類鍛件：不僅沿軸線有截面形狀和面積變化，而且軸線有多方向彎曲。而且軸線有多方向彎曲?；竟ば?yàn)椋喊伍L(zhǎng)、錯(cuò)移、扭轉(zhuǎn)基本工序?yàn)椋喊伍L(zhǎng)、錯(cuò)移、扭轉(zhuǎn)Seite 6Seite 7Seite 84盤形類（餅塊類）鍛件：橫向尺寸大于高度尺寸。盤形類（餅塊類）鍛件：橫向尺寸大于高度尺寸?；竟ば?yàn)椋虹叴只竟ば驗(yàn)椋虹叴?5空心類鍛件：有中心通孔?？招念愬懠河兄行耐??；竟ば?yàn)椋虹叴帧_孔、擴(kuò)孔、或芯軸拔長(zhǎng)等基本工序?yàn)椋虹叴帧_孔、擴(kuò)孔、或芯軸拔長(zhǎng)等6彎曲類鍛件：具有彎曲的軸線，彎曲可以是對(duì)稱的彎曲類鍛件：具有彎曲的軸線，彎曲可以是對(duì)稱的，也可

4、是不對(duì)稱的。，也可是不對(duì)稱的。基本工序?yàn)椋喊伍L(zhǎng)、彎曲基本工序?yàn)椋喊伍L(zhǎng)、彎曲 7復(fù)雜形狀鍛件復(fù)雜形狀鍛件 不同工序的組合。不同工序的組合。Seite 9鍛件類別 圖 例 鍛造工序 盤類零件 鐓粗（或拔長(zhǎng)鐓粗），沖孔等 軸類零件 拔長(zhǎng)（或鐓粗拔長(zhǎng)），切肩，鍛臺(tái)階等 筒類零件 鐓粗（或拔長(zhǎng)鐓粗），沖孔，在芯軸上拔長(zhǎng)等 環(huán)類零件 鐓粗（或拔長(zhǎng)鐓粗），沖孔，在芯軸上擴(kuò)孔等 彎曲類零件 拔長(zhǎng)，彎曲等 鍛件分類及所需鍛造工序鍛件分類及所需鍛造工序 Seite 105-2 自由鍛工藝規(guī)程的制定自由鍛工藝規(guī)程的制定 自由鍛工藝規(guī)程自由鍛工藝規(guī)程的內(nèi)容：的內(nèi)容： 根據(jù)零件圖繪制鍛件圖；根據(jù)零件圖繪制鍛件圖； 確定

5、坯料的質(zhì)量和尺寸；確定坯料的質(zhì)量和尺寸； 制訂變形工藝及選用工具；制訂變形工藝及選用工具； 選擇設(shè)備噸位；選擇設(shè)備噸位； 確定鍛造溫度范圍，制訂坯料加熱和鍛件冷卻規(guī)范；確定鍛造溫度范圍，制訂坯料加熱和鍛件冷卻規(guī)范； 制訂鍛件熱處理規(guī)范；制訂鍛件熱處理規(guī)范； 提出鍛件的技術(shù)條件和檢驗(yàn)要求；提出鍛件的技術(shù)條件和檢驗(yàn)要求； 填寫工藝規(guī)程卡片等。填寫工藝規(guī)程卡片等。Seite 11一、繪制鍛件圖一、繪制鍛件圖鍛件圖鍛件圖是以零件圖為基礎(chǔ)，考慮了加工余量、鍛是以零件圖為基礎(chǔ)，考慮了加工余量、鍛件公差、鍛造余塊、檢驗(yàn)試樣及工藝夾頭等因素件公差、鍛造余塊、檢驗(yàn)試樣及工藝夾頭等因素繪制而成。繪制而成。Seit

6、e 12 1加工余量加工余量 當(dāng)鍛造不能達(dá)到零件的尺寸精度和粗糙度要求當(dāng)鍛造不能達(dá)到零件的尺寸精度和粗糙度要求時(shí)，零件表面需增加一層供切削加工用的金屬，稱為機(jī)械加時(shí)，零件表面需增加一層供切削加工用的金屬，稱為機(jī)械加工余量，簡(jiǎn)稱余量。工余量，簡(jiǎn)稱余量。 零件的公稱尺寸零件的公稱尺寸余量后的尺寸余量后的尺寸鍛件公稱尺寸鍛件公稱尺寸鍛件的余量、余塊鍛件的余量、余塊Seite 13 2余塊余塊 為了簡(jiǎn)化鍛件的外形或鍛造工藝的需要，通常需為了簡(jiǎn)化鍛件的外形或鍛造工藝的需要，通常需要添加金屬。這種加添的金屬部分叫做余塊。要添加金屬。這種加添的金屬部分叫做余塊。 鍛造時(shí)，有些零件上的小孔，尺寸不大的凹檔或臺(tái)

7、階等鍛造時(shí)，有些零件上的小孔，尺寸不大的凹檔或臺(tái)階等，一般不鍛出，而加上余塊，以簡(jiǎn)化鍛件形狀和操作。但簡(jiǎn)，一般不鍛出，而加上余塊，以簡(jiǎn)化鍛件形狀和操作。但簡(jiǎn)化后的鍛件形狀，會(huì)增加金屬的消耗和機(jī)械加工工時(shí)。因此化后的鍛件形狀，會(huì)增加金屬的消耗和機(jī)械加工工時(shí)。因此，是否要加放余塊應(yīng)根據(jù)零件的形狀、尺寸和鍛造技術(shù)水平，是否要加放余塊應(yīng)根據(jù)零件的形狀、尺寸和鍛造技術(shù)水平及經(jīng)濟(jì)效益等具體情況而定。及經(jīng)濟(jì)效益等具體情況而定。Seite 143鍛造公差鍛造公差 由于設(shè)備精度或技術(shù)差異，鍛件實(shí)際尺由于設(shè)備精度或技術(shù)差異，鍛件實(shí)際尺寸達(dá)不到公稱尺寸，允許存在一定的誤差，就是鍛造公寸達(dá)不到公稱尺寸，允許存在一定的

8、誤差，就是鍛造公差。差。確定余量必須保證鍛件在機(jī)械加工時(shí)能獲得所需要的零確定余量必須保證鍛件在機(jī)械加工時(shí)能獲得所需要的零件尺寸和粗糙度，選擇余量和公差時(shí)根據(jù)工廠的實(shí)際情件尺寸和粗糙度，選擇余量和公差時(shí)根據(jù)工廠的實(shí)際情況來(lái)定。況來(lái)定。Seite 15 4檢驗(yàn)用試樣及工藝夾頭檢驗(yàn)用試樣及工藝夾頭 供鍛后組織性能檢驗(yàn)以及方便供鍛后組織性能檢驗(yàn)以及方便鍛后熱處理的吊掛和機(jī)械加工的夾持等。鍛后熱處理的吊掛和機(jī)械加工的夾持等。5繪制鍛件圖繪制鍛件圖 在鍛造余量、公差和各種余塊確定后，便可在鍛造余量、公差和各種余塊確定后，便可繪制鍛件圖。繪制鍛件圖。 鍛件的外形用鍛件的外形用粗實(shí)線粗實(shí)線描繪，標(biāo)出鍛造公稱尺

9、寸和公差，同描繪，標(biāo)出鍛造公稱尺寸和公差，同時(shí)在公稱尺寸后面或下面標(biāo)出零件尺寸并加上括號(hào)以示區(qū)別時(shí)在公稱尺寸后面或下面標(biāo)出零件尺寸并加上括號(hào)以示區(qū)別。為了幫助了解成品零件的形狀和便于鍛后檢查余量，應(yīng)在。為了幫助了解成品零件的形狀和便于鍛后檢查余量，應(yīng)在鍛件圖上用鍛件圖上用假想線（雙點(diǎn)劃線或細(xì)實(shí)線）假想線（雙點(diǎn)劃線或細(xì)實(shí)線），描繪出描繪出零件零件的輪的輪廓形狀。廓形狀。Seite 16 一張完善的鍛件圖，除必須表明鍛件的形狀尺寸，余量一張完善的鍛件圖，除必須表明鍛件的形狀尺寸，余量公差，材料牌號(hào)，鍛后熱處理方法和要求外，個(gè)別重要零件公差，材料牌號(hào)，鍛后熱處理方法和要求外，個(gè)別重要零件，還應(yīng)在鍛件

10、圖中表明截取機(jī)械性能實(shí)驗(yàn)，金相組織試樣的，還應(yīng)在鍛件圖中表明截取機(jī)械性能實(shí)驗(yàn)，金相組織試樣的方向和位置以及其它特殊要求。方向和位置以及其它特殊要求。 典型鍛件圖 Seite 17二、坯料重量和尺寸的計(jì)算二、坯料重量和尺寸的計(jì)算1坯料重量的計(jì)算坯料重量的計(jì)算 坯料的重量包括鍛件重量和損耗重量。損耗系數(shù)指火耗、坯料的重量包括鍛件重量和損耗重量。損耗系數(shù)指火耗、切除料頭與沖孔芯料等的損耗。即：切除料頭與沖孔芯料等的損耗。即： G坯坯=(G鍛鍛+G芯芯+G切切)(1+)式中式中 G鍛鍛 鍛件重量鍛件重量(kg)，依公稱尺寸確定；，依公稱尺寸確定； G芯芯 沖孔芯料損失，取決于沖孔方式；沖孔芯料損失，取

11、決于沖孔方式； G切切 拔長(zhǎng)后切除料頭的損失，取決于切除部位的尺寸；拔長(zhǎng)后切除料頭的損失，取決于切除部位的尺寸； 鋼料加熱燒損率鋼料加熱燒損率Seite 182坯料尺寸的計(jì)算坯料尺寸的計(jì)算 頭道工序用鐓粗法鍛造時(shí)，為避免彎曲，高徑比應(yīng)小于頭道工序用鐓粗法鍛造時(shí)，為避免彎曲，高徑比應(yīng)小于2.5，為便于下料，高徑比應(yīng)大于，為便于下料，高徑比應(yīng)大于1.25。即。即 從而可得從而可得 D0 = (0.81.0) a0 = (0.750.9) 3V坯001.25H /D2.5G/V坯坯3V坯Seite 19當(dāng)頭道工序?yàn)榘伍L(zhǎng)時(shí)，原坯料直徑應(yīng)按鍛件最大截面積當(dāng)頭道工序?yàn)榘伍L(zhǎng)時(shí)，原坯料直徑應(yīng)按鍛件最大截面積S

12、鍛鍛, 并考慮鍛比并考慮鍛比KL和修整量等要求來(lái)確定：和修整量等要求來(lái)確定： S坯坯KLS鍛鍛 即即D0 = 1.13KLS鍛鍛 再按國(guó)家材料規(guī)格，選取標(biāo)準(zhǔn)直徑或標(biāo)準(zhǔn)邊長(zhǎng)，然后計(jì)算再按國(guó)家材料規(guī)格，選取標(biāo)準(zhǔn)直徑或標(biāo)準(zhǔn)邊長(zhǎng)，然后計(jì)算坯料高度（下料長(zhǎng)度）：坯料高度（下料長(zhǎng)度）： 圓坯料圓坯料 方坯料方坯料 200H = V/a坯200H = V /( /4 D )坯Seite 203鋼錠規(guī)格選擇鋼錠規(guī)格選擇 第一種方法：先根據(jù)各種損耗求出利用率第一種方法：先根據(jù)各種損耗求出利用率： = 1-(冒口冒口 + 錠底錠底 + 燒損燒損)100%式中式中 碳素鋼鋼錠：碳素鋼鋼錠：冒口冒口 = 18%25%

13、，錠底錠底 = 5%7% 合金鋼鋼錠：合金鋼鋼錠：冒口冒口 = 25%30%，錠底錠底 = 7%10% 然后計(jì)算鋼錠的計(jì)算然后計(jì)算鋼錠的計(jì)算G錠錠： G錠錠=(G鍛鍛 + G損損)式中式中 G損損 除冒口、錠底及燒損外的損耗量。除冒口、錠底及燒損外的損耗量。 最后按最后按G錠參照有關(guān)鋼錠規(guī)格表選取相應(yīng)規(guī)格的鋼錠。錠參照有關(guān)鋼錠規(guī)格表選取相應(yīng)規(guī)格的鋼錠。Seite 21 第二種方法第二種方法(經(jīng)驗(yàn)法經(jīng)驗(yàn)法)：根據(jù)鍛件類型，參照經(jīng)驗(yàn)資料先定出概略的鋼錠利用率根據(jù)鍛件類型，參照經(jīng)驗(yàn)資料先定出概略的鋼錠利用率，然后求得鋼錠的計(jì)算質(zhì)量然后求得鋼錠的計(jì)算質(zhì)量 G錠錠 = G鍛鍛再?gòu)挠嘘P(guān)鋼錠規(guī)格表中，選取所

14、需的鋼錠規(guī)格。再?gòu)挠嘘P(guān)鋼錠規(guī)格表中，選取所需的鋼錠規(guī)格。Seite 22三、變形工藝過(guò)程的制訂三、變形工藝過(guò)程的制訂內(nèi)容：自由鍛成形的基本工序、輔助工藝和修整內(nèi)容：自由鍛成形的基本工序、輔助工藝和修整工序，以及各變形工序的順序和中間坯料尺寸等工序，以及各變形工序的順序和中間坯料尺寸等 各類鍛件變形工序的選擇，應(yīng)根據(jù)鍛件的各類鍛件變形工序的選擇，應(yīng)根據(jù)鍛件的形狀、尺寸和技術(shù)要求，結(jié)合各鍛造工序的變形狀、尺寸和技術(shù)要求，結(jié)合各鍛造工序的變形特點(diǎn)，參考有關(guān)典型工藝而具體確定。形特點(diǎn)，參考有關(guān)典型工藝而具體確定。Seite 23 各工序坯料尺寸設(shè)計(jì)和工序選擇是同時(shí)進(jìn)行各工序坯料尺寸設(shè)計(jì)和工序選擇是同時(shí)

15、進(jìn)行的，在確定各工序毛坯尺寸時(shí)應(yīng)注意：的，在確定各工序毛坯尺寸時(shí)應(yīng)注意： 坯料尺寸必須符合變形規(guī)則。如鐓粗時(shí)的高徑坯料尺寸必須符合變形規(guī)則。如鐓粗時(shí)的高徑比小于比小于3 3等。等。 應(yīng)考慮各工序變形時(shí)坯料尺寸的變化規(guī)律。如應(yīng)考慮各工序變形時(shí)坯料尺寸的變化規(guī)律。如沖孔時(shí)坯料高度略有減小，擴(kuò)孔時(shí)坯料高度略有增加沖孔時(shí)坯料高度略有減小，擴(kuò)孔時(shí)坯料高度略有增加等。等。 鍛件最后需要精整時(shí)，應(yīng)留有修整量。鍛件最后需要精整時(shí)，應(yīng)留有修整量。 大鍛件須多火次完成時(shí)，應(yīng)考慮中間各火次加大鍛件須多火次完成時(shí)，應(yīng)考慮中間各火次加熱的可能性。熱的可能性。Seite 24四、鍛造比的確定四、鍛造比的確定 鍛造比是表示

16、鍛造比是表示鍛件變形程度鍛件變形程度的一種方法，也是保證鍛的一種方法，也是保證鍛件質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。應(yīng)合理選擇鍛造比。件質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。應(yīng)合理選擇鍛造比。 型材一般經(jīng)過(guò)大變形的鍛軋，組織性能均得到改善，型材一般經(jīng)過(guò)大變形的鍛軋，組織性能均得到改善，一般不須考慮鍛造比。一般不須考慮鍛造比。 鋼錠的鍛造必須考慮鍛造比。鋼錠的鍛造必須考慮鍛造比。 一般要求鍛造比大于一般要求鍛造比大于3。Seite 25典型鍛件的鍛造比見(jiàn)表典型鍛件的鍛造比見(jiàn)表鍛件名稱 計(jì)算部位 鍛造比 鍛件名稱 計(jì)算部位 鍛造比 碳素鋼軸類鍛件 最大截面 2.02.5 錘 頭 最大截面 2.5 合金鋼軸類鍛件 最大截面 2.5

17、3.0 水輪機(jī)主軸 軸 身 2.5 熱軋輥 輥 身 2.53.0 水輪機(jī)立柱 最大截面 3.0 冷軋輥 輥 身 3.55.0 模 塊 最大截面 3.0 齒輪軸 最大截面 2.53.0 航空用大型鍛件 最大截面 6.08.0 Seite 26 在使用鍛錘進(jìn)行鍛造時(shí)，必須正確選擇合適的設(shè)備在使用鍛錘進(jìn)行鍛造時(shí)，必須正確選擇合適的設(shè)備。用小的設(shè)備鍛造太大的鍛件，鍛件內(nèi)部鍛不透，而且。用小的設(shè)備鍛造太大的鍛件，鍛件內(nèi)部鍛不透，而且生產(chǎn)率低。生產(chǎn)率低。 反之，小型鍛件用太大的設(shè)備進(jìn)行鍛造速度慢，打反之，小型鍛件用太大的設(shè)備進(jìn)行鍛造速度慢，打擊力不易控制，也是不適宜的。擊力不易控制，也是不適宜的。五、設(shè)備

18、噸位的計(jì)算與選擇五、設(shè)備噸位的計(jì)算與選擇根據(jù)作用在坯料上力的性質(zhì)，自由鍛設(shè)備根據(jù)作用在坯料上力的性質(zhì)，自由鍛設(shè)備分為鍛錘和液壓機(jī)兩大類。分為鍛錘和液壓機(jī)兩大類。Seite 27 鍛錘產(chǎn)生沖擊力使金屬坯鍛錘產(chǎn)生沖擊力使金屬坯料變形。鍛錘的噸位是以落下料變形。鍛錘的噸位是以落下部分的質(zhì)量來(lái)表示的。生產(chǎn)中部分的質(zhì)量來(lái)表示的。生產(chǎn)中常使用的鍛錘是空氣錘和蒸汽常使用的鍛錘是空氣錘和蒸汽空氣錘?？諝忮N利用電動(dòng)機(jī)空氣錘。空氣錘利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)活塞產(chǎn)生壓縮空氣，使錘帶動(dòng)活塞產(chǎn)生壓縮空氣，使錘頭上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行錘擊。它頭上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行錘擊。它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，維護(hù)容易，但噸

19、位較小，只能維護(hù)容易，但噸位較小，只能用來(lái)鍛造用來(lái)鍛造100kg以下的小型鍛以下的小型鍛件。蒸汽空氣錘采用蒸汽和件。蒸汽空氣錘采用蒸汽和壓縮空氣作為動(dòng)力，其噸位稍壓縮空氣作為動(dòng)力，其噸位稍大，可用來(lái)生產(chǎn)質(zhì)量小于大，可用來(lái)生產(chǎn)質(zhì)量小于1500kg的鍛件，的鍛件， Seite 28 正確選擇鍛錘的噸位，需要考慮變正確選擇鍛錘的噸位，需要考慮變形面積、鍛件的材質(zhì)和變形溫度。精確形面積、鍛件的材質(zhì)和變形溫度。精確計(jì)算選擇鍛錘的噸位，需要計(jì)算材料的計(jì)算選擇鍛錘的噸位，需要計(jì)算材料的變形力。變形力。 在實(shí)際工作中采用在實(shí)際工作中采用查表法查表法，既快又，既快又方便。方便。Seite 29 液壓機(jī)產(chǎn)生靜壓力

20、使金屬坯料液壓機(jī)產(chǎn)生靜壓力使金屬坯料變形。目前大型水壓機(jī)可達(dá)萬(wàn)噸以變形。目前大型水壓機(jī)可達(dá)萬(wàn)噸以上，能鍛造上，能鍛造300300噸的鍛件。由于靜壓噸的鍛件。由于靜壓力作用時(shí)間長(zhǎng)，容易達(dá)到較大的鍛力作用時(shí)間長(zhǎng)，容易達(dá)到較大的鍛透深度，故液壓機(jī)鍛造可獲得整個(gè)透深度，故液壓機(jī)鍛造可獲得整個(gè)斷面為細(xì)晶粒組織的鍛件。液壓機(jī)斷面為細(xì)晶粒組織的鍛件。液壓機(jī)是大型鍛件的唯一成形設(shè)備，大型是大型鍛件的唯一成形設(shè)備，大型先進(jìn)液壓機(jī)的生產(chǎn)常標(biāo)志著一個(gè)國(guó)先進(jìn)液壓機(jī)的生產(chǎn)常標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家工業(yè)技術(shù)水平發(fā)達(dá)的程度。另外家工業(yè)技術(shù)水平發(fā)達(dá)的程度。另外，液壓機(jī)工作平穩(wěn)，金屬變形過(guò)程，液壓機(jī)工作平穩(wěn)，金屬變形過(guò)程中無(wú)振動(dòng)，噪音小

21、，勞動(dòng)條件較好中無(wú)振動(dòng)，噪音小，勞動(dòng)條件較好。但液壓機(jī)設(shè)備龐大、造價(jià)高。但液壓機(jī)設(shè)備龐大、造價(jià)高。 Seite 305-3 大型鍛件鍛造大型鍛件鍛造的特點(diǎn)的特點(diǎn) 大型鍛件泛指在大噸位鍛壓設(shè)備上鍛造的大型鍛件泛指在大噸位鍛壓設(shè)備上鍛造的外形尺外形尺寸和重量較大寸和重量較大的鍛件，其中主要是大型自由鍛件，通的鍛件，其中主要是大型自由鍛件，通常把一萬(wàn)常把一萬(wàn)KN以上的鍛造水壓機(jī)或以上的鍛造水壓機(jī)或5t以上自由鍛錘上鍛以上自由鍛錘上鍛造的重型鍛件，稱為大型鍛件。造的重型鍛件，稱為大型鍛件。Seite 31 大型鍛件生產(chǎn)的主要特點(diǎn)：大型鍛件生產(chǎn)的主要特點(diǎn)： 質(zhì)量要求嚴(yán)格質(zhì)量要求嚴(yán)格 質(zhì)量可靠、性能優(yōu)良等

22、冶金質(zhì)量、鍛質(zhì)量可靠、性能優(yōu)良等冶金質(zhì)量、鍛造、熱處理技術(shù)的優(yōu)化與控制、質(zhì)量分析與測(cè)試技術(shù)等有造、熱處理技術(shù)的優(yōu)化與控制、質(zhì)量分析與測(cè)試技術(shù)等有關(guān)。關(guān)。 工藝過(guò)程復(fù)雜工藝過(guò)程復(fù)雜 包括：冶煉、鑄錠、加熱、鍛造、粗包括：冶煉、鑄錠、加熱、鍛造、粗加工、熱處理等。工藝環(huán)節(jié)多、周期長(zhǎng)、連續(xù)性強(qiáng)、集體加工、熱處理等。工藝環(huán)節(jié)多、周期長(zhǎng)、連續(xù)性強(qiáng)、集體勞動(dòng)、生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜。勞動(dòng)、生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜。 生產(chǎn)費(fèi)用高生產(chǎn)費(fèi)用高 材料、能源、工具、設(shè)備等消耗大，所材料、能源、工具、設(shè)備等消耗大，所以提高材料利用率、降低消耗、減少?gòu)U品率，在技術(shù)上和以提高材料利用率、降低消耗、減少?gòu)U品率，在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上具有重要的意義。經(jīng)

23、濟(jì)上具有重要的意義。Seite 32幾個(gè)主要問(wèn)題：幾個(gè)主要問(wèn)題：一、大型鋼錠的加熱特點(diǎn)一、大型鋼錠的加熱特點(diǎn) 橫截面尺寸大，加熱時(shí)內(nèi)外溫度差比中小型鍛橫截面尺寸大，加熱時(shí)內(nèi)外溫度差比中小型鍛坯大得多，溫度應(yīng)力、組織應(yīng)力和殘余應(yīng)力等問(wèn)題坯大得多，溫度應(yīng)力、組織應(yīng)力和殘余應(yīng)力等問(wèn)題要充分重視。加熱時(shí)要保證充分均勻熱透。要充分重視。加熱時(shí)要保證充分均勻熱透。Seite 33二、熱鍛變形對(duì)金屬組織和性能的影響二、熱鍛變形對(duì)金屬組織和性能的影響1破碎鑄態(tài)組織，細(xì)化晶粒破碎鑄態(tài)組織，細(xì)化晶粒 變形程度達(dá)到一定值，鑄變形程度達(dá)到一定值，鑄態(tài)的粗晶、樹枝狀晶以及晶界物質(zhì)被擊碎，經(jīng)過(guò)隨后的態(tài)的粗晶、樹枝狀晶以及

24、晶界物質(zhì)被擊碎，經(jīng)過(guò)隨后的再結(jié)晶形成新的等軸細(xì)晶組織。這對(duì)于某些不能通過(guò)熱再結(jié)晶形成新的等軸細(xì)晶組織。這對(duì)于某些不能通過(guò)熱處理方式改變晶粒尺寸的鋼，如奧氏體鋼，可以通過(guò)嚴(yán)處理方式改變晶粒尺寸的鋼，如奧氏體鋼，可以通過(guò)嚴(yán)格控制變形溫度，并保證足夠的變形量，通過(guò)鍛造來(lái)細(xì)格控制變形溫度，并保證足夠的變形量，通過(guò)鍛造來(lái)細(xì)化晶粒。化晶粒。 2降低偏析程度，改善碳化物及夾雜物的分布降低偏析程度，改善碳化物及夾雜物的分布 Seite 343鍛合內(nèi)部孔隙鍛合內(nèi)部孔隙 鋼錠越大，那么內(nèi)部缺陷越多，致密鋼錠越大，那么內(nèi)部缺陷越多，致密性越低，內(nèi)部的孔隙多，所以鍛合壓實(shí)孔隙就是大型鍛性越低，內(nèi)部的孔隙多，所以鍛合壓

25、實(shí)孔隙就是大型鍛造中存在的一個(gè)很重要的內(nèi)容。造中存在的一個(gè)很重要的內(nèi)容。通過(guò)大量生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和模型實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)具備以下條件有利通過(guò)大量生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和模型實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)具備以下條件有利于鍛合孔隙的：于鍛合孔隙的： 良好的應(yīng)力狀態(tài)，如足夠的靜水壓力。良好的應(yīng)力狀態(tài)，如足夠的靜水壓力。 足夠大的變形量足夠大的變形量 足夠高的變形溫度。足夠高的變形溫度?？紫跺懞系臋C(jī)理孔隙鍛合的機(jī)理：在上述變形條件下，首先發(fā)生屈服、：在上述變形條件下，首先發(fā)生屈服、變形，進(jìn)而閉合，壓緊，最后在高溫高壓作用下焊合、變形，進(jìn)而閉合，壓緊，最后在高溫高壓作用下焊合、壓實(shí)。經(jīng)過(guò)合理的鍛壓，材料的致密性、連續(xù)性、力學(xué)壓實(shí)。經(jīng)過(guò)合理的鍛壓，材料的致密性、連續(xù)性、力學(xué)性能顯著改善。性能顯著改善。Seite 354形成纖維組織形成纖維組織 變形后，晶粒沿主應(yīng)變方向拉長(zhǎng)，變形后，晶粒沿主應(yīng)變方向拉長(zhǎng)，晶界物質(zhì)隨之變化，造成變形后的組織性能具有一定的晶界物質(zhì)隨之變化，造成變形后的組織性能具有一定的方向性，在低倍