钢材若存在某些冶金缺陷(如偏析、疏松、夹杂和发纹等),便容易在淬火时产生裂纹。一些结构钢中的带状***及高碳合金钢中的碳化物偏析,也是淬火裂纹的诱因。因此,为了降低淬火裂纹倾向,提高成品率及改善件使用性能,应将钢材进行良好的锻造。
为了降低高速钢的碳化物不均匀性,可采用重新改锻的方法,即把冶金厂供货的较大尺寸的棒料切成小块(小于φ30mm时不必改锻),加热到1100~1150℃,镦粗、拔长,马鞍山模具锻造,反复多次成形。在锻造加热时需要缓慢、均匀地进行,并要热透。始锻时轻捶慢打,逐渐增加压下量。过热会锻裂,低温锻打也会锻裂。锻后应砂冷或堆冷,以防空冷淬火硬化,出现裂纹。
然而锻造不良也会产生缺陷,如过热、内裂等。高碳钢锻后冷却不良会出现网状碳化物,这些都必须防止。
锻造加热不当引起的裂纹有哪几种
(1)锻造加热时加热温度过高,模具锻造厂家,加热速度过快,以及装炉不当等均能引起裂纹。加热温度过高使钢的晶粒因过热而粗大或形成过烧,使钢的塑性变形能力降低,从而导致在锻造时发生裂纹。
如果加热的速度过快或装炉温度过高,使钢锭或钢坯表面与内部温差过大,产生很大的热应力,也会形成裂纹。
(2)锻造是在燃煤的反射炉加热的,模具锻造多少钱,炉温高达1300℃以上,加之燃料中含硫量过高,结果会引起钢的过烧并渗硫,锻造时便会沿晶界裂开。
(3)锻造高合金钢时,必须使钢锭坯料加热均匀和烧透后始可锻造,否则由于外部热透而内部温度过低,在锻造时外部变形大,内部变形较小或不变形,这样即容易形成内部裂纹。
加热不当因内应力致裂的典型例子。
钢锭牌号为W18Cr4V高速钢,锻造时错误地采用了快速加热工艺,冷刚锭直接装入1240℃的高温炉中,由于高速钢的导热性低,内部与外部温差过大,结果形成很大的内应力,以致在钢锭装炉不久即形成开裂现象。
因此在锻造高合金钢时,必须采用缓慢加热的方式。虽然快速加热应用得很广泛,但并不是在所有情况下对所有的钢均可采用快速加热的方法。
锻造与其他加工方法比较具有如下特点:
(1)锻件质量比铸件高能承受大的冲击力作用,塑性、韧性和其他方面的力学性能也都比铸件高甚至比轧件高,所以凡是一些重要的机器件都应当采用锻件。
(2)节约原材料例如汽车上用的净重17kg的曲轴,采用轧制坯切削加工时,切屑要占轴重的89%;而采用模锻坯切削加工时,切屑只占轴重的30%,还缩短加工工时六分之一。
(3)生产效率好例如采用两部热模锻压力机模锻径向止推轴承,可以代替30台自动切削机床;采用顶锻自动机生产m24螺帽时,为六轴自动车床生产率的17.5倍。
(4)自由锻造适合于单件小批量生产,灵活性比较大,在一般机修工厂中都少不了自由锻造。
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