高速钢模具锻造和淬火裂纹分析与消除措施
热处理新技术新工艺的快速发展,高速钢不仅广泛应用于冷作模具,在热作模具上的应用也日益成熟。对高速钢原材料进行锻造,变共晶碳化物脆性相为强化相,显著提高模具使用寿命。但因种种原因,锻造和淬火会导致多种裂纹形成,分析原因,采取有效消除措施,具显著技术经济效益。
一、高速钢冶金缺陷引起锻造裂纹
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Cr12型模具钢锻造操作要点
Cr12型模具钢除了按高速钢的锻造操作要点外还应注意下列事项:
(1)Cr12型模具钢由于沿晶界和晶内有大量坚硬的碳化物存在,锻造时热效应比较显著,加之其共晶温度低,因此,比高速钢更容易产生在锻造过程中的过热和过烧现象。为此,锻造操作中发现有温升现象时,应及时减轻锤击力量或稍停一会儿,待坯料逐渐转变至正 ...
设计锻模时应满足以下要求
锻件图是生产中的基本技术文件,根据它设计模具、确定原毛坯的尺寸和验收锻件等,机械加工车间也是根据锻件图来设计工卡具的。
设计锻模时应满足以下要求:
(1).保证获得满足尺寸精度要求的锻件;
(2).锻模应有足够的强度和高的寿命;
(3).锻模工作时应当稳定可靠;
(4).锻模工作时应满足生产率的 ...
合金工具钢锻造工艺的概述
1、前言
使用各种合金工具钢最多最广的领域。通常使用的有以下品种:碳素工具钢、低合金工具钢、基体钢和中碳低合金钢。长期以来,国产模具寿命普遍偏低,与先进水平相比,相同制模材料、类似甚至完全相同的冲压件,模具寿命只有发达国家的l/3~1/2。主要差距表现在制摸材料、锻坯质量和制模工艺等方面。
2、 ...
锻压技术:钛合金锻造的加热工艺
钛合金加热的第一个特点是,与铜、铝、铁和镍相比,钛的导热率低,加热的主要困难是:采用表面加热方法时,加热时间相当长。大型坯料加热时,截面温差大。与铜、铁、镍基合金的导热率随着温度的提高而下降不同,钛合金的导热率是随着温度的提高而增加。
钛合金加热的第二个特点是,当提高温度时它们会与空气发生强 ...
锻件图制定的工作内容
锻件图是生产中的基本技术文件,根据它设计模具、确定原毛坯的尺寸和验收锻件等,机械加工车间也是根据锻件图来设计工卡具的。
锻件图制定的工作内容包括:
(1).确定分模面的位置和形状;
(2).确定余量、公差和余块;
(3).确定模锻斜度;
(4).确定锻件的圆角半径;
(5).确定冲孔连皮的形状和尺 ...
锻压技术:钛合金锻造的校正工艺
钛合金在高温下有自重下弯倾向,从而增加了制品在模锻、冷却和热处理时扭曲倾向,扭曲特别明显的是截面变化剧烈、或是截面特别细薄的制品,因此常须对钛合金锻件进行校形以满足尺寸要求。
与铝合金不同,钛合金不易进行冷校形,因其屈服强度及弹性系数高,从而产生很大的回弹,因此钛合金锻件的校形主要靠蠕变校形 ...
锻造工艺不当常产生的缺陷(上)
锻造工艺不当产生的缺陷通常有以下几种
1.大晶粒
大晶粒通常是由于始锻温度过高和变形程度不足、或终锻温度过高、或变形程度落人临界变形区引起的。铝合金变形程度过大,形成织构;高温合金变形温度过低,形成混合变形组织时也可能引起粗大晶粒
晶粒粗大将使锻件的塑性和韧性降低,疲劳性能明显下降。
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锻造工艺缺陷
锻造工艺不当产生的缺陷通常有以下几种:
1.大晶粒
大晶粒通常是由于始锻温度过高和变形程度不足、或终锻温度过高、或变形程度落人临界变形区引起的。铝合金变形程度过大,形成织构;高温合金变形温度过低,形成混合变形组织时也可能引起粗大晶粒。
晶粒粗大将使锻件的塑性和韧性降低,疲劳性能明显下降。
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锻坯下料
在锻造前要把棒料切断成所需的尺寸。下料方法主要有切削下料和锻压设备下料两种。
切削下料
用锯片﹑锯条﹑锯带﹑薄片砂轮和车刀切断锻坯。切削下料端面平整﹐但切口损耗材料﹐生产率低﹐多用于品种多﹑批量较小或对切口质量要求高的锻坯。
锻压设备下料
有剪切﹑摺断﹑加热后用剁刀切等方法。刀口形状和棒料截面相似。小尺 ...
锻后热处理工艺不当常产生的缺陷
锻后热处理工艺不当产生的缺陷通常有:
1.硬度过高或硬度不够
由于锻后热处理工艺不当而造成的锻件硬度不够的原因是:①淬火温度太低;②淬火加热时间太短;③回火温度太高;④多次加热引起锻件表面严重脱碳;⑤钢的化学成分不合格等。
由于锻后热处理工艺不当而造成的锻件硬度过高的原因是:①正火后冷却 ...
大型锻件锻造拔长新工艺
随着钢铁、能源、石油化工所需锻件重量、尺寸的增大,钢锭的重量不断增加,防止或减少钢锭内部的冶金缺陷变得更加困难。另一方面由于钢锭重量尺寸的增大,水压机吨位在相对减小,锻件的质量标准又在不断提高。用传统的镦粗、拔长变形工艺来打碎钢锭内部的铸造组织、修复内部的冶金缺陷已不能满足锻件的质量要求。拔长、 ...
锻造工艺不当常产生的缺陷(下)
10.锻件流线分布不顺
锻件流线分布不顺是指在锻件低倍上发生流线切断、回流、涡流等流线紊乱现象。如果模具设计不当或锻造方法选择不合理,预制毛坯流线紊乱;工人操作不当及模具磨损而使金属产生不均匀流动,都可以使锻件流线分布不顺。流线不顺会使各种力学性能降低,因此对于重要锻件,都有流线分布的要求。
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锻造工艺模拟技术的研究进展
1.关于材料的本构关系当有限元算法确定后,模拟软件中所使用的材料本构关系与实际模拟的材料的真实性能的差别大小就是影响模拟精度的关键因素。在金属成形模拟软件中通常使用传统的弹塑性或刚塑性本构关系。大多数软件都考虑了有限变形影响,这对实际变形很大的金属成形过程是十分必要的。弹塑性模型计算精确,但由于要 ...
辊锻
金属坯料在两个相对旋转的扇形模中通过而产生塑性变形形成工件的锻造方法。它是成形轧制(纵轧)的一种特殊形式。辊锻可用于生产连杆﹑麻花钻头﹑扳手﹑道钉﹑锄﹑镐和透平叶片等。辊锻工艺利用轧制成形原理逐步地使毛坯变形﹐与普通模锻相比﹐具有设备结构较简单﹑生产平稳﹑振动和噪音小﹐便于实现自动化﹑生产效率高等优点 ...
锻造加热工艺不当常产生的缺陷
加热不当所产生的缺陷可分为:①由于介质影响使坯料外层组织化学状态变化而引起的缺陷,如氧化、脱碳、增碳和渗硫、渗铜等。②由内部组织结构的异常变化引起的缺陷,如过热、过烧和未热透等。③由于温度在坯料内部分布不均,引起内应力(如温度应力、组织应力)过大而产生的坯料开裂等。下面介绍其中几种常见的缺陷,其余 ...
锻造安全技术概述
锻造是金属压力加工的方法之一,它是机械制造生产中的一个重要环节。根据锻造加工时金属材料所处温度状态的不同,锻造又可分为热锻、温锻和冷锻。本文所说锻造是指热锻而言,即被加工的金属材料处在红热状态(锻造温度范围内),通过锻造设备对金属施加的冲击力或静压力,使金属产生塑性变形而获得预想的外形尺寸和组织结 ...
锻造的种类和特点
当温度超过300-400℃(钢的蓝脆区),达到700-800℃时,变形阻力将急剧减小,变形能也得到很大改善。根据在不同的温度区域进行的锻造,针对锻件质量和锻造工艺要求的不同,可分为冷锻、温锻、热锻三个成型温度区域。原本这种温度区域的划分并无严格的界限,一般地讲,在有再结晶的温度区域的锻造叫热锻,不加热在室温下的锻 ...
锻压技术:斜轧的基本类型
斜轧的基本类型:
1.穿孔斜轧:两个带正反锥的轧辊,其轴心线相互交叉一个角度,轧辊以相同方向旋转带动圆形坯料既旋转又向前移动,在正锥的压缩作用下,坯料的中心发生疏松与空腔,坯料继续旋转前进到轧辊的反锥部分,坯料中心疏松与空腔在顶头的作用下,轧制成空心管坯。
2.螺旋孔型斜轧:两个带螺旋孔型的轧 ...
锻造与锻造设备
对金属坯料(不含板材)施加外力,使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能,用以制造机械零件、工件、工具或毛坯的成形加工方法。锻造的种类和特点
当温度超过300-400℃(钢的蓝脆区),达到700-800℃时,变形阻力将急剧减小,变形能也得到很大改善。根据在不同的温度区域进行的锻造,针对锻件质量和锻造工艺要求的 ...
锻压
锻压是锻造和冲压的合称,是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力,使之产生塑性变形,从而获得所需形状和尺寸的制件的成形加工方法。
在锻造加工中,坯料整体发生明显的塑性变形,有较大量的塑性流动;在冲压加工中,坯料主要通过改变各部位面积的空间位置而成形,其内部不出现较大距离的塑性流动。锻 ...
液态模锻件缺陷及防止:裂纹
制件的金属基体被破坏或裂开,形成细长的、不规则线形的缝隙,在外力作用下有进一步发展趋势,这种缺陷称裂纹。裂纹有热裂纹、冷裂纹和缩裂之分。热裂纹断面被强烈氧化呈暗灰色或黑色,无金属光泽;冷裂纹断面洁净,有金属光泽;缩裂是与缩孔、缩松并存的一种内部缺陷。
形成原因是:
1)制件厚薄过于不均,使截 ...
铸造行业现状及常见缺陷修补方法
一、铸造行业的现状分析(成品率,修补的比率)
我国的铸造工业的生产规模,铸件的产量品种,都已经处于世界前列。雄厚的工业基础为众多行业提供了大量的铸件(毛坯和零件)。
改革开放以来,我国开始进出口铸件。近年来,我国铸件出口增长较快,已占铸件总产量的10%以上,创汇稳步增加,出口产品也由简单件进展到要 ...
锻件的种类
飞机锻件
按重量计算,飞机上有85%左右的的构件是锻件。飞机发动机的涡轮盘、后轴颈(空心轴)、叶片、机翼的翼梁, 机身的肋筋板、轮支架、起落架的内外筒体等都是涉及飞机安全的重要锻件。飞机锻件多用高强度耐磨、耐蚀的铝合金、钛合金、镍基合金等贵重材料制造。为了节约材料和节约能源,飞机用锻件大都采用模锻或多向模 ...
液态模锻件缺陷及防止:异常偏析
分配系数K0<1的溶质元素在合金凝固时,由于选择结晶结果,此元素在先凝固的制件表层浓度总是低于制件心部,出现正偏析。液态模锻往往促使正偏析的产生、出现所谓“液态模锻异常偏析”,即在普通铸造方法不易出现的严重正偏析。对于某些结晶温度间隔宽的合金,如锡青铜、铅青铜、Al-Cu4%和Al-Si2.5%等合金,和合金中偏 ...