為防止鍛件產(chǎn)生裂紋,應(yīng)當(dāng)采取如下對策。
對原材料應(yīng)按標準進行檢査,要嚴格控制有害元素的含量。某些有害元素(例如硼)過多時,可適當(dāng)降低鍛造加熱溫度;需經(jīng)扒皮或砂輪清理,才能加熱鍛造;加熱時應(yīng)控制裝爐溫度和升溫速度。
在火焰爐中加熱時應(yīng)避免燃料中含硫量過高。同時,也不應(yīng)在強氧化性介質(zhì)中加熱,以免氧擴散到鍛件中,使鍛件塑性下降;要注意控制加熱和變形溫度。
拔長時,開始應(yīng)輕擊,待組織得到了適當(dāng)破碎,塑性有所提高后,再增大變形量。拔長時的每火次總變形量應(yīng)控制在30%-70%范圍妁,不應(yīng)在一處連擊,應(yīng)采用螺旋式鍛造法,并應(yīng)從大頭向尾部送進。對于塑性很低的鍛件和中間坯,可采用塑性墊、包套鐓粗等變形工藝。
工模具應(yīng)進行預(yù)熱(預(yù)熱溫度-般為150-350t:),鍛造和模鍛時應(yīng)進行良好的潤滑。
在鍛件的熱處理中,熱處理應(yīng)力在制訂工藝過程中是一個重要的考慮方面,有些應(yīng)力是在加熱和冷卻過程中產(chǎn)生,隨著這些過程的結(jié)束而消失,這是瞬時應(yīng)力;有些應(yīng)力是在熱處理結(jié)束后仍然存在于鍛件內(nèi)部的平衡應(yīng)力,這就是殘余應(yīng)力。
在熱處理過程中,產(chǎn)生的瞬時應(yīng)力若達到在該溫度下材料的屈服點時,鍛件就要產(chǎn)生塑性變形,使應(yīng)力松弛。若瞬時應(yīng)力大于材料的破斷強度時,就有可能使鍛件產(chǎn)生裂紋,直至斷裂。即使瞬時應(yīng)力小于材料的強度極限,由于鍛件內(nèi)部總是存在一些冶金缺陷,在這些缺陷處造成很大的應(yīng)力集中,至使原來存在的缺陷進一步擴張,甚至造成鍛件的斷裂。所以控制瞬時應(yīng)力的大小是大鍛件熱處理工藝制訂的一個重要問題。
熱處理殘余應(yīng)力對鍛件的影響具有兩重性,有好的影響,也有壞的影響,若殘余應(yīng)力與零件的工作應(yīng)力符號相同,可降低零件強度,若相反,則會提高零件強度。對于一些重要的大鍛件,允許存在的參與應(yīng)力應(yīng)小于材料屈服點的10%。
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