無錫筒類鍛件大型鍛件的傳統(tǒng)制造方式是采用大型鋼錠開坯、自由鍛造成形。但隨著重大裝備的不斷發(fā)展,對大型鍛件的要求越來越高,不僅規(guī)格和截面越來越大,而且內(nèi)在質(zhì)量也不斷提高,傳統(tǒng)的制造方式已經(jīng)難以滿足要求。為了適應高端裝備的需求,實現(xiàn)大型鍛件形質(zhì)兼?zhèn)涞哪繕?,急需對制造方式進行變革。為此,以傳統(tǒng)鋼錠制造技術(shù)提升和新型增材制坯技術(shù)開發(fā)為代表的均質(zhì)化制坯、一體化制造及模鍛化成形等制造方式應運而生。無錫筒類鍛件大型鍛件是電力、冶金、石化、造船、礦山、航空航天、軍工等裝備(圖1)的基礎(chǔ)部件,其經(jīng)濟帶動性強,涵蓋面廣,是裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上不可缺少的重要一環(huán)。大型鍛件傳統(tǒng)的制造方式是自由鍛造成形,“肥頭大耳”和“傻大黑粗”曾經(jīng)是大型鍛件的代名詞。
無錫筒類鍛件其形貌在橫向低倍試片上為細發(fā)絲狀銳角裂紋,斷口為銀白色雀斑。其形狀不準則,大小懸殊,非常小長軸尺寸僅2mm,非常大的為24mm。白點本色是一種脆性銳邊裂紋,具備極大的風險性,是馬氏體和珠光體鋼中非常兇險的缺點。白點成因是鋼中氫在應力用途下向拉應力區(qū)富集,使鋼產(chǎn)生所謂氫脆,發(fā)生脆性斷裂,以是氫和附加應力團結(jié)用途是白點產(chǎn)生的緣故。無錫筒類鍛件對策是:1)低落鋼中氫含量,如留意烘烤爐料,冶煉時充分沸騰,真空除氣,爐外精煉脫氣等。2)接納消除白點的熱處理,要緊使命是分散鋼中氫,消除應力,如擴氫退火熱處理等。詳見鑄造歷程中多見的缺點中的鍛后清算工藝欠妥常產(chǎn)生的缺點。
鍛造生產(chǎn)中,除了必須保證鍛件所要求的形狀和尺寸外,還必須滿足零件在使用過程中所提出的性能要求,采用合理的鍛造工藝和工藝參數(shù),可以通過下列幾方面來改善原材料的組織和性能:(1)無錫筒類鍛件打碎柱狀晶,改善宏觀偏析,把鑄態(tài)組織變?yōu)殄憫B(tài)組織,并在合適的溫度和應力條件下,焊合內(nèi)部空隙,提高材料的致密度;(2) 無錫筒類鍛件鑄錠經(jīng)過鍛造形成纖維組織,進一步通過軋制、擠壓、模鍛,使鍛件得到合理的纖維方向分布;(3) 控制晶粒的大小和均勻度;(4) 改善第二相(例如萊氏體剛中的合金碳化物)的分布;(5) 使組織得到形變強化或形變-相變強化等。
無錫筒類鍛件鋁合金:鍛造變形量很大時,優(yōu)先選用水壓機,否則可任選。鈹合金:優(yōu)先選用水壓機,因慢速下的可鍛性良好。無錫筒類鍛件銅合金:優(yōu)先選用錘、螺旋壓力機或曲柄壓力機,但對變形速度敏感的青銅和高鋅黃銅,應優(yōu)先選用水壓機。鈮合金:錘、螺旋壓力機和曲柄壓力機,當合金要求高溫鍛造時,優(yōu)先選用水壓機。鎂合金:因其快速變形的可鍛性差,應優(yōu)先選用水壓機。鉬合金:當要求高溫鍛造時,優(yōu)先選用錘、螺旋壓力機或曲柄壓力機。鎳基合金:根據(jù)鍛件的截面厚度選擇;鍛造薄的截面(小于12. 7mm)鍛件時,優(yōu)先選用錘、螺旋壓力機、曲柄壓力機,否則可任選。
無錫筒類鍛件加熱溫度過高或高溫停頓光陰過長時易惹起過熱、過燒。過熱使質(zhì)料的塑性與打擊韌性顯著低落。過燒時質(zhì)料的晶界劇烈氧化大概融化,完全落空變形才氣。當加熱溫度漫衍緊張不勻稱,闡揚為鍛坯表里、正背面、沿長度溫差過大,在鑄造時惹起不均變形,偏心鑄造等缺點,亦稱欠熱。無錫筒類鍛件對策是:l)嚴酷實行正確的加熱規(guī)范;2)留意裝爐方法,防止部分加熱;3)調(diào)準測溫儀表,經(jīng)心加熱操縱,控制爐溫、爐氣流動,防止不勻稱加熱。
無錫筒類鍛件熱加工性能,指熱塑性、加工溫度范圍等;無錫筒類鍛件冷加工性能,指切削、磨削、拋光、冷拔等加工性能。冷作模具鋼大多屬于過共析鋼和萊氏體鋼,熱加工和冷加工性能都不太好,因此必須嚴格控制熱加工和冷加工的工藝參數(shù),以避免產(chǎn)生缺陷和廢品。另一方面,通過提高鋼的純凈度,減少有害雜質(zhì)的含量,改善鋼的組織狀態(tài),以改善鋼的熱加工和冷加工性能,從而降低模具的生產(chǎn)成本。為改善模具鋼的冷加工性能,自20世紀30年代開始,研究向模具鋼中加入S、Pb、Ca、Te等易切削加工元素或?qū)е履>咪撝刑嫉氖脑兀l(fā)展了各種易切削模具鋼,以進一步改善其切削性能和磨削性能,減少刀具磨料消耗、降低成本