鍛件加熱的目的是為了降低鍛造變形力和提高金屬塑性。但加熱也帶來一系列問題,如氧化、脫碳、過熱及過燒等。準(zhǔn)確控制始鍛及終鍛溫度,對(duì)產(chǎn)品組織與性能有影響。山西建業(yè)鍛壓
火焰爐加熱具有費(fèi)用低,適用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),但加熱時(shí)間長(zhǎng),容易產(chǎn)生氧化和脫碳,勞動(dòng)條件也需不斷改善。電感應(yīng)加熱具有加熱迅速,氧化少的優(yōu)點(diǎn),但對(duì)產(chǎn)品形狀尺寸及材質(zhì)變化的適應(yīng)性差。
鍛造成形是在外力作用下產(chǎn)生的,因此,正確計(jì)算變形力,是選擇設(shè)備、進(jìn)行模具校核的依據(jù)。對(duì)變形體內(nèi)部進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析,也是優(yōu)化工藝過程和控制鍛件組織性能所不可缺少的。
變形力的分析方法主要有四種。主應(yīng)力法雖不十分嚴(yán)密,但比較簡(jiǎn)單直觀,可以計(jì)算出總壓力及工件與工具接觸面上的應(yīng)力分布。滑移線法對(duì)于平面應(yīng)變問題是嚴(yán)格的,對(duì)于高件局部變形求解應(yīng)力分布比較直觀,但適用范圍較窄。上限法可以給出高估的載荷,上限元還可以預(yù)計(jì)變形時(shí)工件外形變化。
為了保證鍛件的熱處理質(zhì)量,在制訂工藝時(shí)選擇恰當(dāng)?shù)墓に噮?shù)是十分重要的。山西建業(yè)鍛壓目前鍛件熱處理工藝的制訂基本上還是以工廠的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)為主。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,通過計(jì)算來初步起地確定工藝參數(shù),然后再通過生產(chǎn)實(shí)際來加以完善,在目前的技術(shù)條件下這是可能的。
鍛件回火時(shí)冷卻速度的控制很重要,主要考慮的因素是鍛件回火后的殘余應(yīng)力,回火后冷卻速度的大小直接影響殘余應(yīng)力值。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)鍛件從回火溫度冷卻到室溫之間有一個(gè)彈塑性轉(zhuǎn)變溫度,這個(gè)溫度隨鋼種不同而有所變化,一般認(rèn)為在400-450℃左右。殘余應(yīng)力主要是產(chǎn)生在400-450℃以上的冷卻過程,鋼在400℃以上處于塑性狀態(tài),過快的冷卻速度將產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力,產(chǎn)生塑性變形,使殘余應(yīng)力值增加。
在400℃以下時(shí)鋼已處于彈性狀態(tài),冷卻速度對(duì)殘余應(yīng)力就沒有顯著影響。所以400℃以上要緩冷,400℃以下可以冷得快一些,必要時(shí)可在400-450℃之間等溫一段時(shí)間,會(huì)減小鍛件彈塑性狀態(tài)時(shí)的內(nèi)外溫差,有利于減小殘余應(yīng)力。對(duì)于一些重要的鍛件規(guī)定殘余應(yīng)力值要小于屈服點(diǎn)的10%。