鍛坯,指的是鍛造后未經(jīng)過深加工的毛坯產(chǎn)品。對于大型模鍛件需要采用自由鍛毛坯進(jìn)行鍛制。若用鑄錠直接模鍛,則因模鍛件內(nèi)各處變形程度很不均勻,將引起再結(jié)晶組織和機(jī)械性能不均勻,且在與模具相接觸的變形死區(qū)等處容易殘留有鑄造組織,使鍛件質(zhì)量無法保證。所以鑄錠必須先經(jīng)自由鍛制成鍛坯,待內(nèi)部組織均勻后,才可作為模鍛用坯。用鍛坯作為鍛造用原材料同樣具有各向異性小的優(yōu)點(diǎn)。
簡介
鍛坯是由若干個零件按一定規(guī)則排列的組合體。模具制造的第一步便是模具零件坯料(俗稱模塊)的準(zhǔn)備。由于模具零件形式、規(guī)格、尺寸和性能的多樣性,以及市場上材料的供應(yīng)狀態(tài)以圓鋼居多,因此,由圓鋼形式的原材料截取適當(dāng)長度,通過改鍛獲得模塊坯料的制坯方式應(yīng)用極其廣泛。
原材料
鍛坯的原材料一般為型鋼鋼,鑄鋼件,合理選擇圓鋼直徑和確定下科長度是鍛造毛坯過程中的重要環(huán)節(jié)。其確定原則可歸納如下:
(1)體積相等,即鍛件毛坯的體積加上鍛造過程中金屬燒損率應(yīng)等于原材料(圓鋼)的下料體積。
(2)金屬燒損率δ即鍛造力。熱時產(chǎn)生的氧化皮、脫碳層等的損耗率。一般取δ=0.05~0.10。火次增多,鍛造不平度大,材料脫碳傾向大時取大值
(3)原材料長徑比不能太大,一般取L/D=1.5~2.5,最大不超過3。L/D太大,鍛件鍛造過程中可能發(fā)生彎曲、夾層等缺陷。
(4)計(jì)算后的原材料直徑必須按國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格進(jìn)行圓整,且最好是工廠庫房里現(xiàn)存的或市場上供應(yīng)的規(guī)格。
鍛坯的選用
軋鋼車間系應(yīng)用鋼錠、初軋坯、連鑄坯與鋼坯作原料,但在下列情況下,應(yīng)采用或考慮采用鍛坯作原料:
1、高速工具鋼、高溫合金以及某些模具鋼(如Cr12、Cr12MoV),含有鉻鎢元素較多,易形成萊氏體網(wǎng)狀炭化物,塑性很差,不能用軋制方法來破碎炭化物,而且易產(chǎn)生裂紋,必須采用鍛造開坯。
2、某些馬氏體不銹鋼(如9Cr18),鐵素體不銹鋼(如Cr28、Cr25Mo3Ti)、耐熱鋼(如4Cr14Ni14W2Mo)以及電熱合金等,因?yàn)檫@些鋼種的熱加工溫度范圍窄,軋制時溫度不易控制,同時這些鋼種要求低溫長時間加熱,不適于軋機(jī)上開坯,也應(yīng)采用鍛造開坯。
3、超低炭不銹鋼以及某些電渣爐冶煉的鋼錠,鑄成圓形,軋具機(jī)無法開坯,必須先用鍛造開坯。
4、部份重要用途的合金結(jié)構(gòu)鋼,要求晶很 粒度均勻無發(fā)紋,為保證質(zhì)量,應(yīng)鑄成較大易的錠型(800~1500公斤),也可考慮先用鍛造開坯。
鍛造比
鍛件內(nèi)部應(yīng)充分鍛透。鍛造比應(yīng)符合下列規(guī)定,當(dāng)供需雙方有規(guī)定時,應(yīng)按供需雙方規(guī)定執(zhí)行。
(1)用鋼錠鍛造時,未經(jīng)鐓粗者,其鍛造比一般不小于3;經(jīng)鐓粗者,鍛造比不小于2.5。凸臺部分鍛造比不小于1.7。
(2)用鍛材或軋材鍛造時,主體部分鍛造比一般不小于1.5,凸臺鍛造比不小于1.3。
鍛造目的
(1)獲得一定的幾何形狀。
(2)改善材料的組織性能和加工性能。
模具中一般的結(jié)構(gòu)件(如固定板、卸料板等)以第一目的為主,而主要的工作零件(如凸模、凹模等)則兩項(xiàng)目的兼有。通過鍛造獲得模塊坯料幾何形狀的方法,其靈活性極強(qiáng)。基本可滿足模塊坯料規(guī)格和尺寸多樣性的要求,具有節(jié)省材料、縮短工時等優(yōu)點(diǎn)。對于模具中的主要零件,由于其熱處理、質(zhì)量和使用壽命等方面的要求,往往還需要通過鍛造來改善原材料的性能。如通過鍛造使材料的組織致密、均勻,使其各向異性不明顯等。這時的鍛造不僅是改變幾何形狀,更重要的是要注意鍛造的方法。如采用縱向鐓拔、橫向鐓拔、三向鐓拔和對角線鍛造等。
參考資料 >