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锻件切削加工对热处理工件的质量影响有哪些?
(1)在工件调质、退火、正火状态下,硬度低于45HRC,切削加工对工件的质量包括表面光洁度、残余应力、加工余量、表面脱碳贫碳层得去除等,影响均不明显,不至于造成工件潜在性能的变化。
(2)对工件淬硬的钢或工件加工,又称为硬态加工,工件硬度高达50~65HRC,材料主要包括普通淬火钢、淬火态模具钢、轴承钢、轧锟钢及高速钢等,切削加工的影响就较明显,切削加工过程中切削热的产生和传导、高速摩擦和磨损等因素都会对已加工表面造成一定程度的破坏。硬态切削已加工表面的完整性内容主要包括表层组织形态以及硬度、表面粗糙度、尺寸精度、残余应力的分布和白层的产生。
已加工表面硬度随切削速度的提高而增加,随进给量得切削量得增大而降低。而且已加工表面硬度越高,硬化层深度越大。结果显示,硬态切削后工件表面均匀残余压应力,而磨削后工件的压应力主要集中在工件表面。
刀具钝角半径越大,残余压应力值越大;工件硬度越高,残余压应力值越大。工件硬度对工件表面完整性的影响极大,工件硬度值越大,越有利于残余压应力的形成。
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自由锻件镦粗的主要方法;锻件厂生产的平砧镦粗、垫环镦粗和局部镦粗。不同高径比坯料的镦粗,坯料形状和尺寸对镦粗时不均匀变形也有影响。
为减小缺陷可采取的措施有:
①、锻件厂采用润滑,预热工具;
②、用侧凹形毛坯镦粗;
③、使用软金属垫镦粗;
④、叠料镦粗。
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大型锻件产品的锻造加工特点介绍
大型锻造是机械制造中生产毛坯和零件的主要方法之一,通常分为自由锻造和模锻。与其他加工方法相比,锻造加工具有以下特点:
1.改善大型锻件的内部结构和机械性能。经过锻造工艺后,锻坯的组织和性能得到了不断的改善和提高。锻造工艺可以消除金属锭中的气孔、缩孔和枝晶等缺陷,并可使金属因塑性变形和再结晶而变厚。细化晶粒以获得致密的金属结构,从而改善大型锻件的机械性能。在零件设计中,如果正确选择零件的受力方向和纤维组织方向,可以提高锻件的抗冲击性。
2.材料利用率高。金属塑性成形主要基于重新排列金属主体结构的相对位置,无需去除金属。
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碳、铬和镍对不锈钢锻件的作用:
碳在不锈钢锻件中的作用主要体现在两个方面:
一方面,碳与铬具有很强的亲和力,可以与铬形成一系列复杂的碳化物。钢中碳含量越高,形成的碳化铬越多。不锈钢锻造过程中,当w(Cr)<10%时,主要为硬质合金(Fe,Cr)3C;在高铬钢中,复合碳化物(Cr,Fe)7C3或(Cr,Fe)23C6。这样,固溶体中的铬含量降低,钢的耐腐蚀性也降低。钢中碳含量越高,其耐腐蚀性越低。对于不锈钢锻件,耐腐蚀性是主要要求,因此不锈钢中的碳含量通常很低,大多数仅为0.10%~0.20%(质量分数),一般不超过0.4%(质量分数)。
另一方面,不锈钢锻件的强度随着钢中碳含量的增加而增加。在某些场合,要求不锈钢锻件具有高硬度和耐磨性;如不锈钢滚动轴承、弹簧、模具和刀具,需要高硬度和高强度,因此在马氏体不锈钢中,为了产生马氏体相,钢中的碳含量通常在0.1%和1.0%(质量分数)之间变化。随着钢中碳含量的增加,淬火后钢的硬度增加,耐磨性相应提高。同时,钢的强度也增加,塑性相应降低,耐蚀性降低。因此,有必要相应增加钢中的铬含量,以生产9Cr18、85Crl7和90Crl8MoV等不锈钢。
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