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锻件在锻造工艺过程中需要注意哪些问题?
确定锻件机械加工余量和公差大小的方法主要有两种:一是按锻锤吨位大小确定:另一种方法是按锻件形状尺寸大小查表选定。尺寸公差,包括长度、宽度、厚度、中心距、角度、模锻斜度、圆弧半径和圆角半径等公差。
形状位置公差,包括直线度、平面度、错移量、剪切端变形量和杆部变形量等。表面技术要素公差,包括深度、剪拉毛刺的尺寸、顶杆压痕深度和表面粗糙度等。各项公差都不应互相叠加。
锻件在锻造工艺过程中有以下几点需要注意,如果不当,可能会对锻件的质量造成影响。锻造工艺过程一般由以下工序组成,即下料、加热、成形、锻后冷却、酸洗及锻后热处理。锻造过程中如果工艺不当将叮能产生一系列的锻件缺陷。
加热工艺包括装炉温度、加热温度、加热速度、保温时间、炉气成分等,如果加热不当,例如加热温度过髙和加热时间过民,将会引起脱碳、过热、过烧等缺陷。
对于断面尺才大及导热性差、塑性低的坯料,若加热速度太快,保温时间太短,往往使温度分布不均勻,引起热应力,并使坯料发生开裂。
锻造成形工艺包括变形方式、变形程度、变形温度、变形速度、应力状态、工模具的情况和润滑条件等,如果成形工艺不当,将可能引起粗大晶粒、晶粒不均、各种裂纹、折迭、穿流、涡流、铸态组织残留等。
锻后冷却过程中,如果工艺不当可能引起冷却裂纹、白点、网状碳化物等。这几项锻造过程,锻造在加工时要特别注意注意,这样才能更好地保障锻件的质量。
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锻造毛坯的摩擦表面的几何特性
1、波纹度
波纹度定义为由周期出现的波峰与波谷构成的几何形状;波纹度的波长比波纹 的高度大得多,通常二者之比在40倍以上。这种波纹度经常是由于切削加工的不均匀进刀、不 均匀的切削力或机床振动引起的;对摩擦有一定影响,但不是重要的。
2、表面粗糙度
表面粗糙度轮廓示意图。粗糙度是在较短距离内(通常为2Mm~800Mm) 出现的凹凸不平(通常为它是摩擦学研究中重要的一类表面特征。
表示表面粗糙度的评定参数有很多种,其中常用的有:轮廓的算术平均偏差 岛(轮廓偏距值的算术平均值)、微观不平度十点高度屋(5个大的轮廓峰高的平均值与5 个大轮廓峰谷的平均值之和的算术平均值)、轮廓大高度Rmax(轮廓峰顶线与谷低线之间 的距离)、轮廓微观不平度的平均间距Sm(轮廓微观不平度间距的平均值)、轮廓单峰平均间距S (轮廓单峰间距的平均值)、轮廓支承长度率歸(轮廓支承长度与取样长度之比)。各参数的含义 请参见标准GB 3503—83。此外,常用的表示表面粗糙度的评定参数还有轮廓的均方根 偏差。
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锻造锻件时加热不当会产生什么缺陷呢?
脱碳:脱碳是指金属在高温下表层的碳被氧化,使得表层的含碳量较内部有明显降低的现象。脱碳层的深度与钢的成分、炉气的成分、温度和在此温度下的保温时间有关。采用氧化性气氛加热易发生脱碳,高碳钢易脱碳,含硅量多的钢也易脱碳。脱碳使零件的强度和疲劳性能下降,磨损抗力减弱。
增碳:经油炉加热的锻件,常常在表面或部分表面发生增碳现象。有时增碳层厚度达1.5~1.6mm,增碳层的含碳量达1%(质量分数)左右,局部点含碳量甚至超过2%(质量分数),出现莱氏体组织。这主要是在油炉加热的情况下,当坯料的位置靠近油炉喷嘴或 者就在两个喷嘴交叉喷射燃油的区域内时,由于油和空气混合得不太好,因而燃烧不完全,结果在坯料的表面形成还原性的渗碳气氛,从而产生表面增碳的效果。增碳使锻件的机械加工性能变坏。
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锻造锻件时退火的种类?
再结晶退火:再结晶退火又称为中间退火。它是指将冷塑性变形加工的锻件加热到再结晶温度以上,保持适当时间,通过再结晶使冷塑性变形过程中产生的晶体学缺陷基本消失,重新形成均匀的等轴晶粒,以消除形变强化效应和残留应力的退火工艺。
再结晶退火就是利用材料冷塑性变形后,加热时的再结晶现象,使被拉长、压扁或破碎的晶粒变为均匀的等轴晶粒,来达到消除加工硬化,恢复塑变能力,以利于进一步变形加工的目的。
均匀化退火:又称为扩散退火。以减少锻件化学成分和组织的不均匀性程度为主要目的,将其加热到高温并长时间保持,然后缓慢冷却的退火工艺。
均匀化退火的加热温度,一般选在钢的熔点以下100~2OO℃,通常为1050~1150℃,保温时间一般为10~15h,以保证扩散充分进行,达到消除或减少化学成分或组织不均匀的目的。由于均匀化退火的加热温度高、时间长,晶粒必然粗大。为此,必须再进行一次完全退火或正火,使组织重新细化。
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