原材料的良好質(zhì)量是保證鍛件質(zhì)量的先決條件,如原材料存在缺陷,將影響鍛件的成形過(guò)程及鍛件的最終質(zhì)量。
如原材料的化學(xué)元素超出規(guī)定的范圍或雜質(zhì)元素含量過(guò)高,對(duì)鍛件的成形和質(zhì)量都會(huì)帶來(lái)較大的影響,例如:S、B、Cu、Sn等元素易形成低熔點(diǎn)相,使起重機(jī)車輪鍛件易出現(xiàn)熱脆。為了獲得本質(zhì)細(xì)晶粒鋼,鋼中殘余鋁含量需控制在一定范圍內(nèi),例如AL酸0.02%~0.04%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。

含量過(guò)少,起不到控制晶粒長(zhǎng)大的作用,常易使鍛件的本質(zhì)晶粒度不合格;含鋁量過(guò)多,壓力加工時(shí)在形成纖維組織的條件下易形成纖維組織的條件下易形成木紋狀斷口、撕痕狀斷口等。
如原材料內(nèi)存在縮管殘余、皮下起泡、嚴(yán)重碳化物偏析、粗大的非金屬夾雜物(夾渣)等缺陷。鍛造時(shí)易使鍛件產(chǎn)生裂紋。原材料內(nèi)的樹枝狀晶、嚴(yán)重疏松、非金屬夾雜物、白點(diǎn)、氧化膜、偏析帶及異金屬混入等缺陷,易引起鍛件性能下降。
鍛造起重機(jī)車輪鍛件時(shí)塑性成形中的摩擦特點(diǎn)有三大點(diǎn)。
壓力高:塑性成形中的摩擦不同于機(jī)械傳動(dòng)過(guò)程中的摩擦,它是一種高壓下的摩擦。隨受重載荷的軸承,工作時(shí)所受的壓力僅為20~40MPa,而塑性成形時(shí)與工具接觸的表面所受的壓力高達(dá)1000~2000MPa。
溫度高:鍛造塑性變形過(guò)程一般是在高溫下進(jìn)行的。在高溫下金屬的組織和性能均發(fā)生變化,表面生成的氧化皮對(duì)塑性變形中摩擦和潤(rùn)滑帶來(lái)很大影響。如在熱變形中表面生成的氧化皮一般比變形金屬軟,在摩擦表面上它能起到一定的潤(rùn)滑作用:當(dāng)氧化皮插入變形金屬中,則會(huì)造成金屬表面質(zhì)量的惡化。

在冷變形和溫變形時(shí),在摩擦表面生成的氧化皮往往比變形和溫變形時(shí),在摩擦表面生成的氧化皮往往比變形金屬硬,這時(shí),如果氧化皮脫落在工具和金屬表面上,就會(huì)使摩擦加劇。
伴有新金屬表面產(chǎn)生:一般塑性變形過(guò)程都要產(chǎn)生40%~50%的新金屬表面,擠壓時(shí)新生的金屬表面所占比例較上述數(shù)字要大。新生表面不但增加了實(shí)際的接觸面積,而且使表面原有的氧化膜被破壞,使工具與材料的實(shí)際接觸面增大,同時(shí)增大了分子間的吸附作用,摩擦力也相應(yīng)的變大。
工具與新表面的相對(duì)滑動(dòng),還易產(chǎn)生“犁溝”現(xiàn)象。如果潤(rùn)滑跟不上,也易產(chǎn)生金屬的轉(zhuǎn)移、粘著等現(xiàn)象,其結(jié)果使鍛件的表面質(zhì)量惡化。
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