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不銹鋼鍛件鍛造加工脫碳氧化現(xiàn)象是什么原因？

不銹鋼鍛件氧化：

氧化是鍛件毛坯（金屬原料）在加熱過程中與爐氣中的氧化性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在鍛件金屬表面形成氧化皮的現(xiàn)象。氧化主要受鍛件金屬材料的種類、爐氣性能、加熱溫度、加熱時(shí)間的影響。

加熱不同的金屬材料，氧化程度不同，如鋼坯料，在同樣條件下，不同牌號(hào)的鋼氧化燒損也不同，低碳鋼燒損量大而高碳鋼量燒損請(qǐng)小，這是由于在高碳鋼中反應(yīng)生成了較多CO而降低了氧化鐵的生成量。當(dāng)鋼中含有Cr、Ni、Al、Si、Mo等合金元素時(shí)，在鋼料表面會(huì)形成致密且不易脫落的氧化薄膜，可以阻止加熱過程金屬的繼續(xù)氧化。

金屬的氧化燒損危害性很大，一般情況下，鋼料每加熱一次便有0.5%-4.0%的金屬被氧化燒損掉，如表所示。同時(shí)氧化皮還加劇模具的磨損，降低不銹鋼鍛件的表面質(zhì)適。殘留氧化皮的鍛件，在機(jī)械加工時(shí)會(huì)加快刀具刃口的磨損。因此，減少或消除加熱時(shí)金屬的氧化燒損對(duì)鍛造生產(chǎn)來說非常重要。

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視頻作者：定襄縣億欣源法蘭加工有限公司

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在鍛件的生產(chǎn)過程中，鍛造加工是一個(gè)重要的塑性變形過程，因此鍛造工藝不當(dāng)引起的缺陷通常有以下幾種：

閃光裂紋

飛邊裂紋是模鍛和修邊過程中分型面產(chǎn)生的裂紋。閃光裂紋的原因可能是：①在模鍛操作中，由于沉重的打擊，金屬?gòu)?qiáng)烈流動(dòng)，產(chǎn)生穿透肋的現(xiàn)象。②鎂合金模鍛件切邊溫度過低；銅合金模鍛件的切邊溫度過高。

分型面裂紋

分型面裂紋是指沿鍛件分型面的裂紋。原材料中含有大量非金屬夾雜物，它們?cè)谀ｅ戇^程中流動(dòng)并集中到分型面，或模鍛過程中擠壓飛邊后收縮管的殘余物經(jīng)常形成分型面裂紋。

折疊

褶皺是在金屬變形過程中被氧化的表面金屬熔化而形成的。它可以由兩個(gè)（或多個(gè)）金屬對(duì)流匯合而成；它也可以由金屬的快速大流量形成，使相鄰零件的表面金屬流動(dòng)，并使兩者會(huì)聚；它也可以通過變形形成，金屬通過彎曲和回流形成；它也可以通過部分金屬的部分變形和被壓入金屬的另一部分而形成。折疊與原材料和毛坯的形狀、模具的設(shè)計(jì)、成形工藝的安排、潤(rùn)滑和鍛造的實(shí)際操作等有關(guān)。折疊不僅減少了零件的承載面積但由于此處的應(yīng)力集中，零件也經(jīng)常成為疲勞源。

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在軸類鍛件的整個(gè)成形過程中，只有應(yīng)用新的鍛造工藝?yán)碚摵图夹g(shù)優(yōu)化組合，才能使各階段的變形機(jī)理得到的協(xié)調(diào)。要點(diǎn)是：

加長(zhǎng)法應(yīng)選擇LZ鍛造法。如果砧寬比W/H不能滿足要求，則應(yīng)選擇新的FM鍛造方法。無論采用LZ鍛造法還是新FM鍛造法，砧寬比W/H、料寬比B/H和壓下率的合理匹配△H/H應(yīng)嚴(yán)格控制。JTS鍛造工藝可用于300 MW及以上鍛件的鍛造工藝。

在坯料加熱的主要變形階段，初始鍛造溫度應(yīng)達(dá)到1250～1270℃，應(yīng)保證足夠的保溫時(shí)間，以利于分離和擴(kuò)散，保證不良材料的均勻溫度。

將方形截面毛坯變形為圓形截面毛坯，用平砧將其壓成八面體。其余成型過程應(yīng)使用120°或135°上下V形砧完成。

控制鍛造消除混晶可采用高溫停鍛或低溫停鍛工藝。

大型軸鍛件的傳統(tǒng)鍛造工藝存在的問題是，前一工藝的作用可能會(huì)被后續(xù)工藝消除或削弱。因此，應(yīng)根據(jù)新發(fā)展的鍛造工藝?yán)碚搶?duì)傳統(tǒng)鍛造工藝進(jìn)行改造，鍛造的作用是分階段完成的，即以明確的目標(biāo)解決不同階段不同內(nèi)容的問題。這樣可以達(dá)到省時(shí)、省力效果。

應(yīng)用開發(fā)的新工藝方法，如錐形鐓粗，優(yōu)化LZ鍛造方法或同時(shí)控制材料寬度比B/H和砧座寬度比W/H的新FM鍛造方法，以及控制熱力學(xué)參數(shù)組合的鍛造方法，在制備大型軸類鍛件的過程中，可以優(yōu)化各階段的變形機(jī)理。

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