贝壳复试金属工艺学锻造课件

第十一讲:

1.坯料加热、锻件冷却及热处理

Heating、CoolingandHeat-TreatmentofForgingwork-piece

2.特种锻压与轧制

SpecialForgingandRolling

一.坯料加热、锻件冷却及热处理

Heating、CoolingandTeatTreatmentofForgingwork-piece1.坯料加热(HeatingofForgings)1）加热时钢组织和性能变化:

获得单一奥氏体，材料塑性提高，

变形抗力降低。

2）加热缺陷和锻造温度范围（1）加热温度过高、时间过长，会产生：

氧化、脱碳、过热、过烧、开裂缺陷。碳钢加热时的A晶粒碳钢锻造温度范围始锻温度：在不出现过热与过烧前提下尽量提高。终锻温度：太高在停锻后晶粒会长大；太低变形抗力太大。（2）锻造温度范围(TemperatureRangeofForging)

始锻温度：AE线以下150~250℃

终锻温度：在共析线附近，太低和太高均不好。2.锻件冷却(CoolingofForgings)1）空冷—适合于中、小型碳素钢和

普通低合金钢件的冷却；

2）坑冷和炉冷—适合于大型高碳和

高合金钢件的冷却。3.锻件热处理

Heat-TreatmentofForgings1）结构钢采用退火、或正火+高温回火；

2）工具钢采用正火+球化退火；

3）不再进行热处理的中碳钢（或合金结构钢）要采用淬火+高温回火（调质）。

(板料冲压：自学)

二.特种锻压与轧制工艺体积成形冷、温和热挤压等温锻造、超塑性锻造粉末锻造液态模锻回转成形辊锻横轧与斜轧辗环径向锻造控制锻造工艺条件以液态、粉末为毛坯按成形方式分1.体积成形工艺特点：（1）优质、生产率高。（2）节能、节材。

1）冷挤压：受三向压应力

原理：室温下进行的体积塑性变形。分类：冷挤压和冷挤镦。

节约原材料产品强度和精度高、Ra低，产品高劳动条件好生产率高优点：缺点：变形抗力大，要求设备有较大能量、刚度应用：成批小件生产2）温挤压

原理：加热到比热锻温度低的温度挤压。特点：降低冷、热锻缺点：

---比冷挤压变形抗力小，可加大变形量；

---比热挤压减轻氧化、脱碳，提高加工精度

应用：用于不易冷锻材料如：不锈钢、高温合金

3）等温锻造和超塑性锻造

原理：模具和坯料保持相同温度。特点及应用：用于锻造温度范围狭窄金属，如钛合金、铝合金等，尤其航天工业薄壁零件。4）液态锻造

原理：将液态金属直接注入模膛，施以静压力，使熔融或半熔融态金属在压力下结晶凝固，并产生少量塑性变形。特点：与铸造比：无须浇注系统，节约金属；组织比压铸件细密。与锻造比：成形压力小及能耗少2/3~~3/4；组织比一般模锻件差。应用：用于各种材料、形状复杂件，如铝合金炮弹引，高压阀体等。

5）粉末锻造

原理：将粉末冶金和精密模锻结合一起。分类：粉末锻造-----

烧结锻造-----

粉末冷锻----用粉末成坯，烧结后冷锻。特点：尺寸精度高，表面光洁；性能、生产效率优于粉末冶金产品。应用：汽车上火花塞壳；汽车齿轮和连杆。

直接加热锻造烧结后加热锻造2.回转成形：（特种轧制）

运动特征：工件在回转中成形。成形特征：连续局部成形。

与传统锻造比较，具如下优点：

1）工作载荷小，是模锻几分之一

2）设备重量轻、生产率高。

3）产品精度高

4）工作环境好、易实现机械化。缺点：

1）通用性差，需专用设备和模具。

2）设计制造复杂，适用于大批量生产。1)辊锻原理：纵轧

轧辊上有扇形模具，毛坯局部变形。应用：制坯和成形。横轧与斜轧:横轧斜轧分类齿轮横轧螺纹横轧楔横轧：平面和回转螺旋横轧（孔型斜轧）三辊横轧（仿形斜轧）

1）楔横轧原理图2）螺旋孔型斜轧辗环：环形零件辗扩，加工环形零件。

摆辗：摆动辗压简称原理：局部接触，顺次加压，连续成形。特点：省力、无冲击振动、无噪声；工件精度高、设备费用低。辗环原理图摆辗原理图特种锻压与轧制：SpecialForgi