[科普中國(guó)]-鍛造毛坯

性能特點(diǎn)

鍛造毛坯和鑄造毛坯都是常用毛坯，由于它們的力學(xué)性能有很大的差別，所以應(yīng)用的范圍也不相同。鑄造毛坯晶粒粗大，內(nèi)部容易產(chǎn)生縮孔、縮松、氣孔、渣氣孔等缺陷，又因含有大量起割裂金屬基體作用的石墨，所以鑄造毛坯的強(qiáng)度較低，韌性較差，不能承受較大的拉伸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力，也不能承受較大的沖擊載荷。而鍛造毛坯則晶粒細(xì)小，組織致密，又能經(jīng)受各種熱處理強(qiáng)化工藝，所以鍛造毛坯強(qiáng)度較高，韌性較好，可以承受較大的拉伸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力，也能在較強(qiáng)的沖擊載荷下工作。

可見，在選材和確定毛坯生產(chǎn)方法時(shí)，凡是承受較大拉伸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力，且有沖擊載荷或受較大脈動(dòng)應(yīng)力作用的重要機(jī)械零件，大多選用各類結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)鍛造加工獲得毛坯，再經(jīng)過機(jī)械加工和適當(dāng)?shù)臒崽幚?，最后得到成品零件?/p>

鍛造毛坯的準(zhǔn)備1、自由鍛鍛件的主要缺陷

（1）裂紋是鍛件經(jīng)常出現(xiàn)的缺陷。

（2）發(fā)裂為寬度不超過十分之幾毫米的極細(xì)的裂紋。

（3）熔渣、砂粒等夾雜。

（4）軸心裂紋及末端凹陷。

（5）表面氧化皮斑痕。

（6）折疊及夾層。

2、模鍛鍛件的主要缺陷

（1）因鍛模磨損而引發(fā)的鍛件尺寸不符合圖樣要求。

（2）鍛模的上下模位置錯(cuò)移產(chǎn)生的鍛件錯(cuò)移位。

（3）夾層是模腔設(shè)計(jì)不當(dāng)或鍛打操作不當(dāng)，使金屬在模腔內(nèi)不能正常流動(dòng)所致。

（4）表面氧化皮斑痕。

（5）模鍛未充滿型腔。1

鍛造毛坯的選用條件1、結(jié)構(gòu)件的材料必須具有良好的可鍛性

良好的可鍛性是采用鍛造加工方法生產(chǎn)毛坯的基本條件。如鑄鐵、鑄造鋁合金、滑動(dòng)軸承合金等可鍛性差的金屬材料，只能用鑄造方法生產(chǎn)毛坯。而各種結(jié)構(gòu)鋼、變形鋁合金和壓力加工銅合金等金屬材料，都可以采用鍛壓加工方法生產(chǎn)毛坯?？梢?，選擇毛坯的生產(chǎn)方法與選材有直接關(guān)系。

2、鍛造毛坯的外形不能過于復(fù)雜，特別是不能有內(nèi)腔結(jié)構(gòu)。

外形簡(jiǎn)單，單件生產(chǎn)性質(zhì)的零件，可選用自由鍛造方法生產(chǎn)零件毛坯。而外形較復(fù)雜和生產(chǎn)批量較大的零件，可選用胎模鍛或模鍛等方法制造零件毛坯。此外，還應(yīng)根據(jù)本章第四節(jié)中對(duì)鍛件結(jié)構(gòu)工藝性的要求，考慮鍛件的形狀和結(jié)構(gòu)。

3、結(jié)構(gòu)件鍛造毛坯必須進(jìn)行預(yù)先熱處理

在鍛造過程中，由于鍛件各部分的終鍛溫度、變形程度和冷卻速度不一樣，所以鍛件內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)組織不均勻、殘余內(nèi)應(yīng)力和冷變形強(qiáng)化等缺陷。這不僅會(huì)降低鍛件質(zhì)量，而且會(huì)給機(jī)械加工和最終熱處理帶來(lái)困難。為此，鍛件通常都要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?。通過鍛后的熱處理，可以均勻組織，細(xì)化晶粒，消除殘余內(nèi)應(yīng)力。從而為最后熱處理（如淬火）作好組織上的準(zhǔn)備。同時(shí)，因鍛件硬度得到調(diào)整，所以切削加工性能也可得到改善。2

鍛造毛坯的潤(rùn)滑與防護(hù)技術(shù)長(zhǎng)期以來(lái)，熱模鍛只對(duì)或主要對(duì)模具潤(rùn)滑，而極少或不對(duì)毛坯進(jìn)行潤(rùn)滑，通常所說(shuō)的潤(rùn)滑都是指對(duì)模具的潤(rùn)滑。隨著塑性成形技術(shù)的發(fā)展，為滿足鋼熱擠壓、高溫合金和鈦合金等難變形合金鍛造、鋼和有色金屬冷鍛和溫度等精密成形技術(shù)的要求,發(fā)展了對(duì)鍛造毛坯的潤(rùn)滑與防護(hù)技術(shù)。所謂鍛造毛坯的潤(rùn)滑與防護(hù)技術(shù)是指在鍛造過程中除按常規(guī)對(duì)模具進(jìn)行潤(rùn)滑外，還對(duì)鍛造毛坯進(jìn)行預(yù)處理，以達(dá)到潤(rùn)滑和防護(hù)的目的。

如冷成形毛坯的反應(yīng)涂層潤(rùn)滑技術(shù)：

冷鍛、冷擠壓等工藝的變形量大,單位壓力也極大,如果潤(rùn)滑不好，模具壽命將急劇下降。低碳鋼、中碳鋼、共析鋼、過共析鋼、鋁合金（大變形量冷擠）、低合金結(jié)構(gòu)鋼和軸承鋼等毛坯的冷鍛、冷擠、拉拔潤(rùn)滑通常采用毛坯磷酸鹽涂層（被膜）與金屬皂、脂肪酸、石墨、二硫化鉬和有機(jī)高分子材料相結(jié)合的組合潤(rùn)滑工藝，而不銹鋼冷鍛、冷擠則采用草酸鹽涂層（被膜）與金屬皂等潤(rùn)滑劑相結(jié)合的組合潤(rùn)滑工藝。

磷酸鹽和草酸鹽涂層潤(rùn)滑技術(shù)是在毛壞表面通過形成反應(yīng)性被膜作為載體，再施加潤(rùn)滑劑，達(dá)到優(yōu)異潤(rùn)滑效果的一種潤(rùn)滑工藝。碳鋼、低碳合金鋼等主要采用磷化方式形成被膜，當(dāng)鋼中鉻的含量超過5%時(shí)，就不能被磷化。因此，不銹鋼、鎳基合金、高鉻合金的表面處理采用草酸鹽的方式形成被膜。3