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锻造与锻打
关闭】【点击: 】 【发布日期:2017-07-31 10:15】【编辑:东莞市联顺金属材料有限企业】【来源:
锻造
铸造机械加工一样,是很主要的金属加工方法。在锻造设备上借助工具或模具产生的冲击力或静压力,使坯料产生局部或全部塑性变形,以获得一定几何形状、尺寸、质量及力学性能的锻件,这种加工方法称为锻造。

与其他加工方法比较,锻造加工具有较高的生产效率,且可消除零件或毛坯的内部缺陷。锻件的形状、尺寸稳定性好,并具有较高的综合力学性能。单就加工而言,锻件的内部质量优于任何一种金属加工工艺。

 

▲不同加工方法得到的零件低倍宏观流线

 

锻件的最大优势是韧性好、纤维组织合理、锻件间性能变化小。

 

锻造生产的不足:不能直接锻制成形状较复杂的零件;锻件的尺寸精度不够高;锻造生产所需的重型机器设备和复杂的工模具对于厂房基础要求较高,初次投资费用大。

 

 

 
冷锻与热锻

 

按加工时温度不同,锻造分为冷锻与热锻。

 

冷锻:对处于室温的金属材料进行压力加工的锻造工艺。

 

热锻:金属材料被加热到再结晶温度以上,固相线以下的状态时进行压力加工的锻造工艺。

 

再结晶温度:粗略的计算可取该金属的熔点之0.4倍为再结晶温度。

 

此外还有温锻,温度介于冷锻与热锻之间。

 

 

 
自由锻与模锻

 

按成型是否用模具,锻造通常分为自由锻、模锻和胎模锻。

 

自由锻指锻造时,金属胚料收到上下抵铁的压力,向四周(水平方向上)产生自由的塑性变形。自由锻的基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转、错移及锻接等。

 

区别于自由锻,模锻是将加热后的金属坯料固定放置在模锻设备上的锻模内锻造成型的。金属胚料的塑性变形受模具型腔的限制,是“不自由”的。

 

胎模锻指在自由锻设备上使用可移动模具生产模锻件的一种锻造方法,是介于自由锻和模锻之间的一种工艺。

 

锻打
也是锻造,之所以说锻打而不说锻造,更多是为了与机轧相提而论,用于描述钢材(主要是模具钢材)的成型方法。与上面的锻造最大的区别是,锻打造钢是各个方向都要捶打,而锻造零件时,用力的方向与零件成型的方向一致。前者是为了改善内部组织与性能,后者更多是为了得到一个特定的形状。
 

 

机轧,也就是轧制,指在轧机上,通过轧辊对金属的碾压改变其形状的炼钢方法。 锻打,是将金属加热以后,多次捶打,通过锻锤的冲击力改变内部组织与形状的炼钢方法。

 

锻打的注意事项:锻打时坚持多向镦拔,反复镦粗、拔长,将网状碳化物和共晶碳化物打碎,消除碳化物的不均匀性。锻后应注意缓冷并及时退火。

 

通常来讲,轧制的钢材,纵向的强度要大于横向的强度(即所谓的“各向异性”),为了保证在各个受力方向都有最佳的机械强度(达到“各项同性”),锻造作为一个良好解决方案的好处在于:可以消除钢铁在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷,优化微观组织结构,同时取得完整的金属流线,使后续的加工件具备较好的机械性能。

 

举例来说,Cr12型高碳高铬冷作模具钢结晶过程中析出的碳化物极其稳定,以常规热处理方法无法细化。用锻打的方法就可以打碎共晶碳化物,改变其不均匀的分布状态,起到细化作用,从源头上保证了模具的强度、韧性及使用寿命。

 

锻造不仅使钢中的碳化物分布均匀、强韧性提高,而且在模具中形成合理的流线排列,促使各方向淬火变形趋向一致。因此,模具钢,特别是精密模具和重载模具的毛坯,必须进行合理的改锻,这不仅关系到制造加工的效率和热处理的质量,而且可以显著提高模具的使用寿命。

 

总体而言,锻打料的品质大大优于机轧料,但实际的市场情况可能会有所不同。

 

市面所见的锻打模具钢材,大部分都是小厂生产。小厂生存不易,都是低价竞争,低价竞争很大概率上会发生偷工减料,导致在材质上首先就不达标;其次,即使成分达标,小厂囿于设备能力和技术实力,钢材本身的品质有先天缺陷;锻打后需要及时配合预先热处理,很多小厂的热处理能力也不过关。

 

在这种情形下,锻打料的质量就可想而知。加工或热处理开裂并不鲜见。用户购买锻打料,初衷是为了追求更好的材料性能,但结果也许正好相反。

 

这并不是说锻打钢料的性能优势就没有了,只是市场现状如此,如果一味追求锻打料,材料的风险反而提升。

 

在初轧、锻造制程及热处理等诸环节正规作业的前提下,锻打钢料的品质毫无疑问是优于机轧钢料。

 

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