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不锈钢锻件在锻造加热过程减少氧化的措施有:在保证锻件质量的前提下,尽量采用快速加热,缩短加热时间,尤其是缩短高温下停留的时间;在燃料完全燃烧的条件下,尽可能减少空气过剩量,以免炉内剩余氧气过多,注意减少燃料中的水分;炉内应保持不大的正压力,防止冷空气的吸入;采用少无氧化加热方法。
燃料炉的炉气性质可分为氧化性炉气、还原性炉气和中性炉气。炉气性质决定于燃料燃烧时的空气供给在强氧化性炉气中,炉气可能完全由氧化性气体,这将使金属产生较厚的氧化皮。在还原性炉气中,含有足够量的还原性气体,如CO、H2等,它可以使金属不氧化或很少氧化。普通电阻炉在空气介质中加热,属于氧化性炉气。
加热温度是影响金属氧化速度主要的因素。温度越高,金属和气体原子扩散速度越大,则氧化越剧烈,生成的氧化皮越厚。实际观察表明,在200-500℃时,钢料表面仅能生成很薄的一层氧化膜,当温度升至600-700℃时,便开始有显著氧化,并生成氧化皮,超过850-900℃,钢的氧化速度急剧升高,氧化会急剧增加,坯料的氧化层较厚。
坯料在氧化性气氛中的加热时间越长,氧的扩散坩越大,形成的氧化皮越厚。特别是加热到高温阶段,加热时间的影响更加显著。
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在锻件的生产过程中,锻造加工是一个重要的塑性变形过程,因此锻造工艺不当引起的缺陷通常有以下几种:
裂纹
裂纹通常是由锻造过程中较大的拉应力、剪应力或附加拉应力引起的。锻造裂纹发生的部位通常是坯料应力大、厚度薄的部位。如果坯料表面和内部存在微裂纹,或坯料中存在结构缺陷,或由于热加工温度不适当而导致材料塑性降低,或变形速度过快,变形程度过大,材料塑性指数超过,则粗加工,在拉拔、冲孔、铰孔、弯曲和挤压等过程中可能出现裂纹。
开裂
裂纹是锻件表面的浅龟裂。锻造成形中受拉伸应力影响的表面(例如,填充不足的突出零件或弯曲零件)容易出现此类缺陷。导致裂纹的内部因素可能多种多样:①原材料中含有过多的易熔元素,如铜和锡。② 高温长时间加热时,钢材表面会有铜沉淀,表面晶粒粗大,脱碳,或反复加热后的表面。③燃料硫含量过高,钢材表面有硫渗入。
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环形锻件的辗扩工艺介绍:
根据扩孔机上槽形式的不同,轧制过程可分为开式轧制和闭式轧制两种。
(1) 开放式轧制。开式轧制采用平辊,主要用于大矩形截面环形件的铰孔。其优点是,不同尺寸的环可以用同一对滚子轧制。为了避免由于不均匀变形引起的加宽,可将两对自由旋转的锥形锻件添加到扩孔机中,以获得坯料在高度上的尺寸。这种情况也可以称为半开式轧制。
(2) 闭式滚压。闭式滚扩辊槽是根据工件截面形状的要求设计的,可用于各种截面环形零件的铰孔成形。
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