不銹鋼鍛件的加工工藝有胎模鍛造工藝、鐓粗工藝和拔長工藝。
胎模鍛造就是直接用坯料或者先經(jīng)過自由鍛把坯料預(yù)鍛成胎鍛所需的形狀與尺寸,而后在自由鍛設(shè)備上利用胎模進(jìn)行終鍛成形的鍛造方法,胎模鍛除了需要上下平砧及通用鍛造工具外,還需要專用的胎模。胎模不固定在鍛造設(shè)備上,當(dāng)使用時(shí)就放在設(shè)備的下平砧上,不用時(shí)就卸下來,使用方便,不需要安裝、大大節(jié)省了試模的時(shí)間,工藝操作靈活多樣;由于金屬變形始終在模膛內(nèi)完成,鍛件形狀及尺寸主要有胎模保證,所以可以獲得形狀復(fù)雜以及尺寸要求準(zhǔn)確的鍛件,而且所需加熱的火次及變形工序也減少,因此不但提高了金屬材料利用率,而且減少機(jī)械加工工時(shí),大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。從鍛件質(zhì)量方面來說,在成型過程時(shí)由于模具的作用,金屬變形受到限制,鍛造出來的鍛件組織致密,鍛件質(zhì)量相對較好,表面質(zhì)量也較好,機(jī)加工余量也很小,材料的利用率大大提高,生產(chǎn)效率也比較高,而且能夠鍛造形狀較復(fù)雜的鍛件;而且還可以在小型設(shè)備上生產(chǎn)大型鍛件,還可以做到局部成型。
鐓粗工藝,在不銹鋼鍛件的自由鍛生產(chǎn)中,鐓粗是一個(gè)非常主要的變形工序。鐓粗工藝參數(shù)的合理選擇,對大鍛件的質(zhì)量起著決定性的作用。反復(fù)的鐓拔不但可以提高坯料的鍛造比,同時(shí)也可以破碎合金鋼中的碳化物,達(dá)到均勻分布的目的;還可以提高鍛件的橫向力學(xué)性能,減小力學(xué)性能的異向性。
大型餅類鍛件和寬板鍛件都是以鐓粗為主要變形,且鐓粗的變形量很大,但是目前該類鍛件的超聲波探傷廢品率很高,主要因?yàn)閮?nèi)部出現(xiàn)了橫向內(nèi)裂層缺陷,然而現(xiàn)行的工藝?yán)碚搶Υ瞬荒芙忉尅?/span>
拔長是軸類不銹鋼鍛件鍛造過程中必須的一道工序,也是影響鍛件質(zhì)量的主要工序,通過拔長工序使坯料截面積減小,長度增加,同時(shí)也起到打碎粗晶、鍛合內(nèi)部疏松與孔洞、細(xì)化鑄態(tài)組織等作用,從而獲得均質(zhì)致密的高質(zhì)量鍛件。
不銹鋼鍛件坯料在加熱過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,按其形成的原因可分為熱應(yīng)力和組織應(yīng)力。
熱應(yīng)力的生成原因及說明:坯料在加熱過程中,由于表面溫度高于中心溫度而出現(xiàn)溫差,引起外層和心部的膨脹不均勻,從而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力為熱應(yīng)力若熱應(yīng)力超過金屬的抗拉強(qiáng)度,便會導(dǎo)致金屬開裂。
熱應(yīng)力的大小與金屬的性質(zhì)、截面溫差有關(guān),而截面溫差取決于金屬的導(dǎo)溫性、截面尺寸和加熱速度若金屬導(dǎo)溫性差、截面尺寸大、加熱速度快,則溫差大,熱應(yīng)力也大。反之,熱應(yīng)力就小。要指出,鋼料在室溫至500℃-550℃范圍內(nèi)的彈性狀
態(tài)時(shí),開裂可能最大。
組織應(yīng)力的生成原因及說明:具有相變的金屬,在加熱過程中,由于相變前后組織的比容發(fā)生變化,以及金屬的表層與心部不同時(shí)發(fā)生相變,這樣引起的內(nèi)應(yīng)力為組織應(yīng)力。
組織應(yīng)力在增大比容的轉(zhuǎn)變區(qū)受壓應(yīng)力,減小比容的轉(zhuǎn)變區(qū)受拉應(yīng)力當(dāng)組織應(yīng)力過大時(shí),與熱應(yīng)力疊加的結(jié)果可能導(dǎo)致金屬破裂,因此,必須嚴(yán)格執(zhí)行加熱規(guī)范。
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