锻造与冷冲压工艺_第2篇_锻造_01锻造用材料准备_LJH.ppt

(1)偏析 偏析是钢锭在凝固过程中产生的化学成份以及杂质的不均匀现象。 碳化物偏析会降低钢的锻造性能，严重者在热加工过程中零件内部产生较大的拉应力，引起锻件开裂。 严重硫偏析的存在，会造成材料强度的显著降低，在零件加工后服役使用的过程中，易产生早期脆性断裂。 (2)缩孔缩松 缩孔：钢锭凝固时，由于各部分结晶先后不同及体积收缩，在钢锭头部的轴心处形成缩孔。锻造时应将缩孔与冒口一并切除以避免因缩孔不能锻合而造成内部裂缝。 缩松：缩松是由于晶间钢液最后凝固收缩造成的晶间空隙和钢液凝固过程中析出气体构成的显微孔隙。缩松使钢锭组织致密度下降，破坏了金属连续性，锻造时应利用大变形将钢锭锻透消除。 常见非金属夹杂包括硫化物、硅酸盐、氧化物等； 非金属夹杂物在钢中破坏了金属基体的连续性，使材料的塑性和韧性降低； 当夹杂物呈链条状分布，或者沿着晶界分布时，对金属的力学性能，特别是动载荷下的力学性能的影响更为严重，常常由于应力集中而导致零件突然断裂。 下料方法的优缺点： 传统的下料方法下料品质均不太理想，断口不齐，坯料的长度与品质重复精度低。 离子束切割、电火花线切割等新型下料方法，能锯切很硬的材料，剪切品质很好，但成本高，不宜用于大批量生产。 金属带锯下料既能得到高的下料精度，又能适应大批量生产。 * * * 锻造与冷冲压工艺 冶金与材料工程学院 LJH@CQUST 主讲教师：李 建 辉 联系电话电子信箱：ljh_hit@126.com 锻造生产的材料准备包括两项内容：一是选定所需的材料种类；二是根据实际锻件尺寸将原材料切成一定长度的坯料，即下料。 锻造用的金属原材料主要有碳钢、合金钢、有色金属及其合金等。按照原材料的加工状态分为铸锭、轧材、挤压棒材及锻坯等。 对于大型锻件及某些合金钢的锻造一般直接选用铸锭材料锻制，中、小型锻件则一般选用轧材、挤压棒材及锻坯来进行生产。 第2篇 锻造 第一章 锻造用材料准备 1.1 锻造用原材料 1.钢锭的内部结构 一般情况下，钢锭由冒口、锭身和底部组成（如图）。由于选择结晶的缘故，铸锭心部的上端集聚了轻质夹杂物和气体，并形成明显的收缩孔洞；铸锭心部的底端为沉积区，集聚了比重较大的各种夹杂物。 可见，钢锭内部的缺陷主要分布在冒口、底部以及中心部位（粗晶区），其中冒口和底部作为废料应予以切除。 1.1 锻造用原材料 2.大型钢锭的主要缺陷 铸造钢锭的常见缺陷主要有：偏析、夹杂、气体、气泡、缩孔、疏松、裂纹等。 上述缺陷的产生与铸锭的冶炼生产过程紧密相关，一般情况下是无法避免的。而且铸锭越大，缺陷越严重。 3.型材的主要缺陷 铸锭经过轧制、挤压或锻造加工后可形成不同断面和尺寸的型材，材料的组织性能得到改善。但在轧制、挤压等压力加工过程中也有可能产生新的缺陷。常见的型材缺陷主要有：划痕、折叠、发裂、结疤、碳化物偏析、白点、非金属夹杂以及粗晶环等。 大型钢锭的主要缺陷 大型钢锭的主要缺陷 (3)非金属夹杂 大型钢锭的主要缺陷 1.2 锻造下料和下料方法 下料是锻造准备前的第一道工序。不同的下料方式，直接影响着锻件的精度、材料的消耗、模具与设备的安全以及后续工序过程的稳定。 随着加工工艺的不断改进，一些先进少无切削的净形或近似净形诸如冷热精锻、挤压成形、辊轧等高效工艺对下料工序提出更严格的要求，不但要求有高的生产率和低的材料消耗，而且要求下料件具有更高的精度。 传统的下料方式 1.2 锻造下料和下料方法 常用下料方法： 1、锯切：圆盘锯、弓型锯、高速带锯等。 2、剪切：在剪床上或在冲床的剪切模里下料，生产效率高，切口没有材料损耗，端部质量较差。　　 3、折断下料：先在材料上锯切或气割一个口子,通过压力机在预切口折断。生产率高、设备简单、没有材料损耗、端面质量高。 4、砂轮切割：由电动机带动薄片砂轮高速旋转，手动或机动使砂轮沿径向上下运动而将钢坯切断。生产率高，断面平整，但砂轮损耗大，工人劳动条件差。 5、火焰切割（气割）：氧气、乙炔等气流将钢局部加热至融化温度，使其逐步熔断。用于大型钢坯和锻件的大断面切割（可达1500mm以上），金属有损耗。 6、阳极切割：利用电腐蚀作用和电化学腐蚀作用切开金属材料，生产率高，废料少，可以切割任何硬度的金属材料且断面光洁。 1.2 锻造下料和下料方法 1.剪切法： 剪切法通常是利用专用剪床下料，也有借助剪切模具在冲床、压力机上进行的。剪床上剪切的棒料直径在 15~200mm。特点是效率高、操作简单、无金属损耗、模具费用较低等，是一种普遍采用的方法。 1.2 锻造下料和下料方法 1.剪切法： 剪断加工坯料的材料利