畢業(yè)論文設(shè)計(jì)隔環(huán)鍛造工藝分析及模具設(shè)計(jì)

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書1設(shè)計(jì)的主要任務(wù)及目標(biāo)（1）任務(wù)： 1)模具裝配圖及零件圖 2)設(shè)計(jì)說明書一本 3)電子資料一份（2）目標(biāo)：以所學(xué)專業(yè)知識(shí)為基礎(chǔ)，以實(shí)用為目的，通過對(duì)隔環(huán)鍛造工藝的分析及相關(guān)參數(shù)的計(jì)算，進(jìn)一步進(jìn)行隔環(huán)鍛造圖的繪制及相關(guān)模具的設(shè)計(jì)，總結(jié)出并熟練掌握鍛造工藝設(shè)計(jì)的規(guī)律和方法。2 設(shè)計(jì)的基本要求和內(nèi)容（1） 基本要求1）認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)書籍，查閱中外文資料，制定出合理的設(shè)計(jì)方案；2） 認(rèn)真做好各環(huán)節(jié)計(jì)算與分析，使零件的工藝分析正確，模具設(shè)計(jì)合理； 3）勤于思考，應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)來解決設(shè)計(jì)中遇到的問題；4）翻譯一篇與本課題相關(guān)的英文文獻(xiàn)；（2） 主要內(nèi)容1）對(duì)隔環(huán)的工藝性進(jìn)行科學(xué)的分析；

2、對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。2）通過查閱相關(guān)的鍛模手冊(cè)，設(shè)計(jì)出合理的鍛模型腔。3）探索總結(jié)出一套相關(guān)的鍛模設(shè)計(jì)規(guī)律和方法。3主要參考文獻(xiàn) 中國(guó)鍛壓協(xié)會(huì) 鍛壓工藝及其設(shè)備使用性能 國(guó)防工業(yè)出版社 2011 齊衛(wèi)東鍛造工藝與模具設(shè)計(jì) 北京理工大學(xué)出版社 2007 編委會(huì)金屬材料手冊(cè) 化學(xué)工業(yè)出版社 2009 李名堯 鍛造使用數(shù)據(jù)速查手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2007 郝濱海 鍛造模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè) 化學(xué)工業(yè)出版社 2006 胡亞民，華林 鍛造工藝過程及模具設(shè)計(jì) 中國(guó)林業(yè)出版社 2006 姚澤坤 鍛造工藝學(xué) 西北工業(yè)大學(xué)出版社 1998 中國(guó)機(jī)械工程協(xié)會(huì)生產(chǎn)工程分會(huì)編譯 德英法漢機(jī)械制造術(shù)語詞典，第一分冊(cè)，

3、鍛造和模鍛 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 19944進(jìn)度安排設(shè)計(jì)各階段名稱起 止 日 期1資料查閱，完成開題報(bào)告2013.12.172014.03.102制定工藝方案，制定模具大體結(jié)構(gòu)2014.03.112014.04.233中期答辯2014.04.244繪制總體裝配圖繪制零件圖撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)2014.04.252014.06.015制作答辯ppt，準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 2014.06.022014.06.186畢業(yè)答辯2014.06.195附圖隔環(huán)鍛造工藝分析及模具設(shè)計(jì)摘要：采用自由鍛可以減少生產(chǎn)時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，胎模鍛可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，使鍛件的質(zhì)量和產(chǎn)量進(jìn)一步提高，降低金屬的的消耗，工藝

4、操作靈活，制造經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便，可在一種鍛錘上鍛出形狀較復(fù)雜的鍛件。本設(shè)計(jì)詳細(xì)的論述了自由鍛，胎模鍛的全過程。自由鍛（含胎模鍛）是指借助簡(jiǎn)單的工具，如錘、砧、型砧、摔子、沖子、型鐵等對(duì)鑄錠或棒材進(jìn)行鐓粗、拔長(zhǎng)、彎曲、沖孔、擴(kuò)孔等方式生產(chǎn)零件毛坯，胎模是在自由鍛錘上采用活動(dòng)鍛模進(jìn)行模鍛生產(chǎn)的一種工藝方法。隔環(huán)是一個(gè)形狀比較簡(jiǎn)單的環(huán)形件，所用的材料時(shí)45號(hào)鋼，而且是一定尺寸的圓鋼。需要的工序有鐓粗-胎模鍛。經(jīng)工藝計(jì)算和分析確定了合理的鍛造工藝方案，提出了選用自由鍛方法將坯料預(yù)鍛成接近鍛件的形狀，然后在胎模中最終鍛制成形。在自由鍛前要經(jīng)過尺寸計(jì)算得到坯料的尺寸和質(zhì)量，采用鋸切的方法將圓鋼以一定的尺寸下料，選

5、用接觸電加熱爐將坯料加熱。然后經(jīng)過各個(gè)鍛造工序最終將毛坯鍛造成鍛件。關(guān)鍵詞：隔環(huán)；自由鍛；鐓粗、胎模 every ring forging process analysis and die designabstract:using free forging can reduce production time, reduce production cost, improve production efficiency, tire die forging can reduce the labor intensity of workers, the forging quality and prod

6、uction to further improve, reduce the consumption of metal craft operation is flexible and convenient manufacturing economy, can be in a forging hammer forging shape more complex forging.this design detailed discusses the free forging, tire die forging process. free forging (including tire die forgi

7、ng) refers to using simple tools, such as hammer, anvil, anvil, child, punch, such as iron ingot or bar for upsetting, drawing out, bending, punching, expanding production parts blank, tire mold is on free forging hammer forging die forging production using activity of a kind of technological proces

8、s.spacer ring is a ring shape is simple, the material of 45 # steel, and it is of a certain size. need to process have a upsetting - die forging. the process calculation and analysis to determine the reasonable forging process scheme, puts forward a method to choose the free forging billet pre forgi

9、ng into close to the shape of the forgings, and then final forging is made in the tire mold. should pass before free forging size to calculate the size and quality of the billet, adopt the method of sawing materials will round steel to a certain size, selection of electrical contact heat the billet

10、heating furnace. and then through the various forging process will end up blank forging forgings.keywords: distance ring; free forging; upsetting, tire mold 目 錄1前 言11.1鍛造的概念、種類、特性及運(yùn)領(lǐng)用域11.1.1 鍛造的概念11.1.2 鍛造的分類11.1.3 鍛造加工的特性及應(yīng)用領(lǐng)域11.2 鍛壓技術(shù)的歷史與發(fā)展22零件圖33根據(jù)零件圖及尺寸計(jì)算鍛件圖的尺寸44繪制鍛件圖45確定變形工序及工具。56坯料質(zhì)量和尺寸的計(jì)算97鋼加

11、熱時(shí)的性能變化107.1加熱對(duì)鋼的力學(xué)性能的影響107.2加熱過程中的氧化107.2.1氧化形式107.2.2影響氧化的因素107.2.3防止和減少氧化的措施127.3加熱過程中的脫碳127.4加熱過程中的過熱或者過燒127.4.1過熱127.4.2過燒137.4.4加熱過程中金屬內(nèi)部的裂紋148鋼的加熱規(guī)范及鍛造溫度范圍148.1加熱規(guī)范的內(nèi)容148.1.1加熱溫度158.1.2加熱速度158.1.3加熱時(shí)間158.2加熱規(guī)范的類型178.3鋼加熱的規(guī)范188.3.1鋼錠加熱的規(guī)范188.3.2鋼材的的加熱規(guī)范198.3.3加熱規(guī)范的確定208.3.4加熱溫度的測(cè)定208.3.5鋼的鍛造溫度

12、范圍229鍛造用的材料249.1鋼錠內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)249.2大型鋼錠的主要缺陷249.2.1偏析259.2.2夾雜259.2.3氣體259.2.4縮孔與疏松269.3型材的常見缺陷269.3.1劃痕269.3.2折疊279.3.3發(fā)裂279.3.4結(jié)疤279.3.5碳化物偏析279.3.6白點(diǎn)279.3.7非金屬夾雜289.3.8粗晶環(huán)2810下料2810.1剪切2810.2冷折法3010.3鋸切3010.4氣割3110.5砂輪切割3111加熱爐的選擇與分析3211.1燃料加熱3211.2電加熱3211.3加熱爐的選擇 3312設(shè)備的選擇與分析3412.1 螺旋壓力機(jī)噸位的確定3412.2 壓力

13、機(jī)型號(hào)和參數(shù)的選擇3513編寫零件的機(jī)加工工藝卡及工序卡35結(jié)論43參考文獻(xiàn)44致謝45太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1前 言1.1鍛造的概念、種類、特性及運(yùn)領(lǐng)用域1.1.1 鍛造的概念 鍛造是一種利用鍛壓設(shè)備對(duì)金屬坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形以獲得具有一定機(jī)械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法，鍛壓（鍛造與沖壓）的兩大組成部分之一。通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷，優(yōu)化微觀組織結(jié)構(gòu)，同時(shí)由于保存了完整的金屬流線，鍛件的機(jī)械性能一般優(yōu)于同樣材質(zhì)的鑄件。相關(guān)機(jī)械中負(fù)載高、工作條件嚴(yán)峻的重要零件，除形狀較簡(jiǎn)單的可用軋制的板材、型材或焊接件外，多采用鍛件。1.1.2 鍛造的分類(1)自由

14、鍛 利用沖擊力或壓力使金屬在上下兩個(gè)抵鐵（砧塊）間產(chǎn)生變形以獲得所需鍛件，主要有手工鍛造和機(jī)械鍛造兩種。(2)模鍛 模鍛又分為開式模鍛和閉式模鍛金屬坯料在具有一定形狀的鍛模膛內(nèi)受壓變形而獲得鍛件，又可分為冷鐓、輥鍛、徑向鍛造和擠壓等等。按變形溫度鍛造又可分為熱鍛（鍛造溫度高于坯料金屬的再結(jié)晶溫度）、溫鍛（鍛造溫度低于金屬的再結(jié)晶溫度）和冷鍛（常溫）。鋼的再結(jié)晶溫度約為460，但普遍采用800作為劃分線，高于800的是熱鍛；在300800之間稱為溫鍛或半熱鍛。（3）胎模鍛 胎模鍛是在自由鍛錘上采用活動(dòng)鍛模（胎模）進(jìn)行鍛造生產(chǎn)的一種工藝方法。胎模鍛是在自由鍛的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，進(jìn)一步又形成了模鍛工

15、藝，因此它是介于兩者之間的一種工藝形式。一般胎模鍛先用自由鍛方法把坯料預(yù)鍛成接近鍛件形狀、然后在胎模中最終鍛制成形，故它兼有自由鍛和模鍛的特點(diǎn)。1.1.3 鍛造加工的特性及應(yīng)用領(lǐng)域 鍛造可以改變金屬組織，提高金屬性能。鑄錠經(jīng)過熱鍛壓后，原來的鑄態(tài)疏松、孔隙、微裂等被壓實(shí)或焊合；原來的枝狀結(jié)晶被打碎，使晶粒變細(xì)；同時(shí)改變?cè)瓉淼奶蓟锲龊筒痪鶆蚍植?，使組織均勻，從而獲得內(nèi)部密實(shí)、均勻、細(xì)微、綜合性能好、使用可靠的鍛件。鍛件經(jīng)熱鍛變形后，金屬呈現(xiàn)纖維組織；經(jīng)冷鍛變形后，金屬晶體呈有序性。鍛造是使金屬進(jìn)行塑性流動(dòng)而制成所需形狀的工件。金屬受外力產(chǎn)生塑性流動(dòng)后體積不變，而且金屬總是向阻力最小的部分流動(dòng)

16、。生產(chǎn)中，常根據(jù)這些規(guī)律控制工件形狀，實(shí)現(xiàn)鐓粗拔長(zhǎng)、擴(kuò)孔、彎曲等變形。鍛造出的工件尺寸精確、有利于組織批量生產(chǎn)。模鍛、擠壓、沖壓等應(yīng)用模具成形的尺寸精確、穩(wěn)定?？刹捎酶咝у憠簷C(jī)械和自動(dòng)鍛壓生產(chǎn)線，組織專業(yè)化大批量或大量生產(chǎn)。鍛造的生產(chǎn)過程包括成形前的鍛坯下料、鍛坯加熱和預(yù)處理；成形后工件的熱處理、清理、校正和檢驗(yàn)。常用的鍛壓設(shè)備有鍛錘、液壓機(jī)和機(jī)械壓力機(jī)。鍛錘具有較大的沖擊速度，利于金屬塑性流動(dòng)，但會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)；液壓機(jī)用靜力鍛造，有利于鍛透金屬和改善組織，工作平穩(wěn)，但生產(chǎn)率低；機(jī)械壓力機(jī)行程固定，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 未來鍛造工藝將向提高鍛壓件的內(nèi)在質(zhì)量、發(fā)展精密鍛造和精密沖壓技術(shù)、研制生產(chǎn)

17、率和自動(dòng)化程度更高的鍛造設(shè)備和鍛造生產(chǎn)線、發(fā)展柔性鍛造成形系統(tǒng)、發(fā)展新型鍛造材料和鍛造加工方法等方面發(fā)展。提高鍛造件的內(nèi)在質(zhì)量，主要是提高它們的機(jī)械性能(強(qiáng)度、塑性、韌性、疲勞強(qiáng)度)和可靠度。這需要更好地應(yīng)用金屬塑性變形理論；應(yīng)用內(nèi)在質(zhì)量更好的材料；正確進(jìn)行鍛前加熱和鍛造熱處理；更嚴(yán)格和更廣泛地對(duì)鍛壓件進(jìn)行無損探傷。少、無切削加工是機(jī)械工業(yè)提高材料利用率、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低能源消耗的最重要的措施和方向。鍛坯少、無氧化加熱，以及高硬、耐磨、長(zhǎng)壽模具材料和表面處理方法的發(fā)展，將有利于精密鍛造、精密沖壓的擴(kuò)大應(yīng)用。1.2 鍛壓技術(shù)的歷史與發(fā)展 人類在新石器時(shí)代末期，已開始以錘擊天然紅銅來制造裝飾品

18、和小用品。中國(guó)約在公元前2000多年已應(yīng)用冷鍛工藝制造工具，如甘肅武威皇娘娘臺(tái)齊家文化遺址出土的紅銅器物，就有明顯的錘擊痕跡。商代中期用隕鐵制造武器，采用了加熱鍛造工藝。春秋后期出現(xiàn)的快速煉鐵，就是經(jīng)過反復(fù)加熱鍛造以擠出氧化物夾雜并成形的。最初，人們靠掄錘進(jìn)行鍛造，后來出現(xiàn)通過人拉繩索和滑車來提起重錘再自由落下的方法鍛打坯料。14世紀(jì)以后出現(xiàn)了畜力和水力落錘鍛造。1842年，英國(guó)的內(nèi)史密斯制成第一臺(tái)蒸汽錘，使鍛造進(jìn)入應(yīng)用動(dòng)力的時(shí)代。以后陸續(xù)出現(xiàn)鍛造水壓機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)的夾板錘、空氣鍛錘和機(jī)械壓力機(jī)。夾板錘最早應(yīng)用于美國(guó)內(nèi)戰(zhàn)(18611865)期間，用以模鍛武器的零件，隨后在歐洲出現(xiàn)了蒸汽模鍛錘，模

19、鍛工藝逐漸推廣。到19世紀(jì)末已形成近代鍛壓機(jī)械的基本門類。20世紀(jì)初期，隨著汽車開始大量生產(chǎn)，熱模鍛迅速發(fā)展，成為鍛造的主要工藝。20世紀(jì)中期，熱模鍛壓力機(jī)、平鍛機(jī)和無砧鍛錘逐漸取代了普通鍛錘，提高了生產(chǎn)率，減小了振動(dòng)和噪聲。隨著鍛坯少無氧化加熱技術(shù)、高精度和高壽命模具、熱擠壓，成形軋制等新鍛造工藝和鍛造操作機(jī)、機(jī)械手以及自動(dòng)鍛造生產(chǎn)線的發(fā)展，鍛造生產(chǎn)的效率和經(jīng)濟(jì)效益不斷提高。冷鍛的出現(xiàn)先于熱鍛。早期的紅銅、金、銀薄片和硬幣都是冷鍛的。冷鍛在機(jī)械制造中的應(yīng)用到20世紀(jì)方得到推廣，冷鐓、冷擠壓、徑向鍛造、擺動(dòng)輾壓等相繼發(fā)展，逐漸形成能生產(chǎn)不需切削加工的精密制件的高效鍛造工藝。早期的沖壓只利用鏟、

20、剪、沖頭、手錘、砧座等簡(jiǎn)單工具，通過手工剪切、沖孔、鏟鑿、敲擊使金屬板材(主要是銅或銅合金板等)成形，從而制造鑼、鐃、鈸等樂器和罐類器具。隨著中、厚板材產(chǎn)量的增長(zhǎng)和沖壓液壓機(jī)和機(jī)械壓力機(jī)的發(fā)展，沖壓加工也在19世紀(jì)中期開始機(jī)械化。1905年美國(guó)開始生產(chǎn)成卷的熱連軋窄帶鋼，1926年開始生產(chǎn)寬帶鋼，以后又出現(xiàn)冷連軋帶鋼。同時(shí)，板、帶材產(chǎn)量增加，質(zhì)量提高，成本降低。結(jié)合船舶、鐵路車輛、鍋爐、容器、汽車、制罐等生產(chǎn)的發(fā)展，沖壓已成為應(yīng)用最廣泛的成形工藝之2零件圖 零件圖3根據(jù)零件圖及尺寸計(jì)算鍛件圖的尺寸該零件圖的尺寸d=30mm d=17mm h=15mm （1）查鍛壓手冊(cè)得鍛件水平方向的雙邊余量和

21、公差為a=6±2。 （2）鍛件高度方向雙邊余量和公差b=6±2。以上參數(shù)所查的標(biāo)準(zhǔn)使用與零件尺寸符合0.1dhd盤類，或者dh2.5d柱類的自由鍛件。求得鍛件的的基本尺寸d0=36±2mmho=21±2mm4繪制鍛件圖 計(jì)算得鍛件外圓直徑尺寸36±2mm鍛件高度尺寸21±2mm 隔環(huán)鍛件圖5確定變形工序及工具。 經(jīng)分析隔環(huán)屬小型環(huán)累鍛件外形簡(jiǎn)單，采用的變形工序?yàn)橄扔米杂慑懀ㄧ叴郑┓椒▽⑴髁项A(yù)鍛成接近鍛件的形狀、然后在胎模中最終鍛制成形。 查鍛模設(shè)計(jì)手冊(cè)得45號(hào)鋼的收縮率是1.5 h=h0+h0×1.5=21.315mm d=

22、d0+d0×1.5=36.54mm h=h0h0×1.5=6.89mm d=d0+d0×1.5=14.21mm 下模墊凸臺(tái)頂部倒角半徑為5mm 下模墊凸臺(tái)底部倒角半徑為2mm h-模套高度mm d-模套內(nèi)徑mm h-下模墊凸臺(tái)高度mm d-下模墊凸臺(tái)直徑mm h=14 b=22 h/b=0.6363 l/b=1.27 h=7 r=14 h/r=0.5 查實(shí)用鍛壓手冊(cè)得a=5 r=5 r=2 （1）坯料在上下平砧間或鐓粗平板間進(jìn)行的的鐓粗稱為平砧鐓粗 (2) 平面鐓粗的變形分析。用平砧鐓粗圓柱坯料時(shí)，隨著高度(軸向)的減小，金屬不斷向四周流動(dòng)。由于坯料與工具接觸存在

23、著摩擦。鐓粗后坯粗側(cè)表面將變成鼓形，同時(shí)造成坯料內(nèi)部變形分布不均勻。通過采用對(duì)稱面網(wǎng)格法的鐓粗實(shí)驗(yàn)可以看到網(wǎng)格在鐓粗后的變形程度大小，經(jīng)分析沿坯料對(duì)稱面可劃分三個(gè)變形區(qū)。 區(qū)：難度形區(qū)，因?yàn)樵搮^(qū)受端面摩擦影響最大，變形十分困難。區(qū)：大變形區(qū)，該區(qū)受摩擦的影響較小，應(yīng)力狀態(tài)有利變形故變形程度最大。區(qū)：小變形區(qū)，其變形程度介于區(qū)和區(qū)之間。因鼓形部分存在切向拉應(yīng)力，容易引起縱向裂紋。 （3）不同高徑比的坯料鐓粗分析：對(duì)不同高徑比尺寸的坯料進(jìn)行鐓粗時(shí)產(chǎn)生的鼓形，鼓形特征和內(nèi)部變形分布也不同。 鐓粗高徑比h0/d0=2.51.5的坯料時(shí)開始在坯料兩端形成雙鼓型產(chǎn)生變形區(qū)其中區(qū)間同前面所述，而坯料中部的區(qū)

24、均勻變形該區(qū)幾乎不受摩擦的影響內(nèi)部變形均勻，側(cè)面保持圓柱形。 鐓粗的高徑比h0/d0=1.51.0的坯料時(shí)，由于開始的雙鼓形逐漸向單鼓形過度。 鐓粗的高徑比1.0的坯料時(shí)，子產(chǎn)生單鼓形3個(gè)變形區(qū)。 鐓粗的高徑比h0/d00.5的坯料坯料時(shí)由于上下工序變形區(qū)相接觸，而在繼續(xù)變形時(shí)，該區(qū)也產(chǎn)生一定的變形，鼓形也逐漸減小坯料在鐓粗過程中，鼓形是不斷變化的，其變化規(guī)律如圖3-10所示，鐓粗開始階段鼓形逐漸增大，當(dāng)達(dá)到最大值后又逐漸減小，如果坯料體積相等高坯料比矮坯料產(chǎn)生的鼓形要大。 （4）減小鐓粗鼓形的措施。鐓粗時(shí)，坯料側(cè)面產(chǎn)生鼓形使坯料內(nèi)部變形不均勻，這必然導(dǎo)致鍛件晶粒大小不勻，這必然導(dǎo)致導(dǎo)致鍛件鍛

25、件晶粒大小不均勻，也使鍛件的性能不均勻。而且出現(xiàn)鼓形后，不但要增加整形工序，還可能引起縱裂。這些對(duì)于低塑性金屬和對(duì)晶粒度有嚴(yán)格要求的合金鋼鍛件影響極大。在鐓粗圓盤鍛件在鍛件中部變形程度很大有利于焊合缺陷得到細(xì)晶粒組織，而在鍛件兩端屬于難變形區(qū)，得到粗晶組織，因此為了減小鼓形，提高鐓粗是變形均勻性在鍛造生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生以下措施： 使用潤(rùn)滑劑和預(yù)熱裝置，鐓粗時(shí)變形不均勻都是由于工具與坯料接觸面的摩擦影響和與工具接觸部分的金屬降溫快使s引起的故在鐓粗低塑性材料時(shí)用玻璃粉和石墨粉等潤(rùn)滑劑并把鐓粗用工具預(yù)熱到200300 采用凹形坯料，采用凹形坯料鐓粗時(shí)可以明顯提高鐓粗時(shí)允許的變形程度，這是因?yàn)榘夹闻髁乡叴謺r(shí)

26、徑向有壓應(yīng)力分量，對(duì)側(cè)表面開裂起阻止作用，并減小鼓形使坯料變形均勻，凹形坯料可以有局部變形獲得。 采用軟金屬墊鐓粗,坯料放在兩個(gè)軟金屬墊之間進(jìn)行鐓粗，軟墊比較容易變形流動(dòng)，對(duì)坯料產(chǎn)生的向外主動(dòng)摩擦力，促使坯料向外流動(dòng)而不易1形成難變形區(qū)，使坯料變形均勻。 采用疊料鐓粗和套環(huán)內(nèi)鐓粗，疊料鐓粗主要用于扁平的圓盤鍛件，套環(huán)內(nèi)鐓粗主要是在外圓加以碳鋼外套，靠套環(huán)的徑向壓力來減小坯料由于變形不均勻而引起的附加壓力鐓粗后將外套去掉，這種方法主要是應(yīng)用與鐓粗低塑性合金鋼。6坯料質(zhì)量和尺寸的計(jì)算 （1） 坯料質(zhì)量的的計(jì)算 g坯=g鍛+g燒 g鍛=vd=0.366kg g燒=g鍛×3.5=0.012k

27、g g坯=0.3788kg （2）坯料尺寸的計(jì)算 v坯=g坯/=0.3788/7.85=0.04825 d0=(0.81.0)=29.136.4mm h0= 4v坯/d02=68.1mm 查閱金屬材料手冊(cè)取d0=30mm h0/do=2.27 1.25<ho/d0<2.5符合技術(shù)要求。7鋼加熱時(shí)的性能變化7.1加熱對(duì)鋼的力學(xué)性能的影響 隨著鋼的加熱溫度升高，鋼的塑性提高，而強(qiáng)度的硬度降低。但加熱與力學(xué)性能的變化并不是均勻的，當(dāng)溫度在200400范圍內(nèi)，屬于鋼的藍(lán)脆區(qū)。在此區(qū)間，是強(qiáng)度極限的高峰值，而塑性缺屬于低值區(qū)；當(dāng)溫度超過此區(qū)時(shí)，隨溫度的升高，會(huì)使鋼的強(qiáng)度極限下降，塑性缺不斷提

28、高，在接近融化點(diǎn)溫度時(shí)，塑性會(huì)急劇下降。所以根據(jù)金屬材料的塑性進(jìn)行鍛造成型，就是利用其加熱過程中強(qiáng)度降低和塑性提高這一特性得以實(shí)現(xiàn)。7.2加熱過程中的氧化7.2.1氧化形式 當(dāng)鋼在加熱過程中，尤其在高溫時(shí)，鋼表面層中的鐵與加熱爐中的氧化性氣體如o2、co2、h2o、so2等發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，促使鋼表面層金屬杯氧化，從而形成氧化皮，該現(xiàn)象稱為氧化7.2.2影響氧化的因素 加熱時(shí)形成氧化的的主要因素有爐氣成分，加熱溫度，加熱時(shí)間和鋼的化學(xué)成分等。 （1）爐氣成分的影響 爐氣成分不同，則產(chǎn)生的氧化程度不同，一般爐氣成分可分為以下三種 氧化性氣體促使金屬氧化，并形成較厚的氧化皮。中性氣體會(huì)使金屬表面

29、生成較薄的氧化皮。還原性氣體將有可能不產(chǎn)生氧化皮。 （2）加熱溫度的影響 鋼隨著加熱溫度的升高,氧化速度變快，形成的氧化皮也變厚。而一般情況下溫度低于600時(shí)，氧化速度很慢，而當(dāng)溫度提高到900以上時(shí)，氧化速度就會(huì)快速增加。 （3）加熱時(shí)間的的影響 加熱時(shí)間與氧化皮形成正比關(guān)系，即鋼加熱時(shí)間越長(zhǎng)，則鋼的氧化程度越嚴(yán)重，形成氧化皮就越厚。 (4)氧化化學(xué)成分的影響 在碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.3時(shí)含碳量的增加與形成氧化的程度成反比，因?yàn)楹剂?，能在鋼表面產(chǎn)生還原性氣體（co),所以能減弱氧化氣體對(duì)鋼表面的氧化。在鋼中含有cr、ni、al、mo等合金元素時(shí)，因這些元素在表面形成致密的氧化薄膜，加熱時(shí)又能

30、牢固地附在鋼表面，起到保護(hù)作用，從而減少氧化。7.2.3防止和減少氧化的措施 （1）鋼加熱在不產(chǎn)生開裂的前提下，盡量采用快速加熱，縮短加熱時(shí)間，特別是高溫階段的時(shí)間。 （2）控制爐氣成分，盡量防止空氣進(jìn)入，以減少氧化性氣體的的含量。 （3)在模鍛和高合金鋼及有色金屬的鍛造中，采用少無氧加熱的措施，應(yīng)用保護(hù)介質(zhì)的加熱方式方法。7.3加熱過程中的脫碳 由于高溫加熱時(shí)，鋼表面層中的碳和爐氣中的氧化性氣體及某些還原性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，即造成鋼表面含碳量減少，此現(xiàn)象稱為脫碳。影響脫碳的因數(shù)和防止脫碳的措施和氧化相同。7.4加熱過程中的過熱或者過燒7.4.1過熱 當(dāng)鋼加熱一定溫度時(shí)并在此溫度停留時(shí)間過長(zhǎng)，

31、引起金屬晶粒急劇長(zhǎng)大的現(xiàn)象稱為過熱。(1)影響過熱的因素 其主要因數(shù)是加熱溫度和保溫時(shí)間。如果加熱溫都過高，則晶粒就越粗大。一般把晶粒急劇長(zhǎng)大的溫度稱為過熱溫度。(2)化學(xué)成分對(duì)過熱的影響 過熱溫度與鋼的化學(xué)成分有關(guān)，一般來說，只要加熱溫度為超過鋼的晶粒長(zhǎng)大多熱溫度時(shí)，加熱時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)晶粒粗話并無影響。7.4.2過燒 當(dāng)金屬加熱溫度接近熔點(diǎn)時(shí)，金屬晶粒間的低熔點(diǎn)物資首先開始融化，同時(shí)，由于爐氣中的氧化性氣體滲入，使晶粒間的物質(zhì)被氧化，并子啊晶粒周圍形成硬殼，破壞了晶粒間的聯(lián)系，此現(xiàn)象稱為過燒。 過燒的主要影響因數(shù)是溫度。為了防止過燒現(xiàn)象的產(chǎn)生，鋼的最高加熱溫度一般應(yīng)比熔點(diǎn)低100.低碳鋼不能超過

32、13001350、中碳鋼不能超過11501200、高合金鋼和合金鋼更容易過燒，加熱時(shí)需謹(jǐn)慎。7.4.3防止過熱或者過燒的措施(1)制定合理的加熱規(guī)范，并嚴(yán)格執(zhí)行。(2)應(yīng)用儀器、儀表正確可靠的掌握爐溫。(3)減少和控制爐內(nèi)空氣過剩，高溫時(shí)應(yīng)減弱爐內(nèi)氧化性氣體。(4)火焰加熱時(shí)，應(yīng)盡可能防止坯料與火焰的距離，避免火焰直接噴射坯料，造成局部過熱或者過燒。7.4.4加熱過程中金屬內(nèi)部的裂紋 在加熱時(shí)，由于鋼錠和鋼坯等金屬表里溫度差，從而形成溫度應(yīng)力。溫差越大，所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力越大。同時(shí)，被加熱金屬內(nèi)部組織狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)變時(shí)，使金屬體積發(fā)生變化，便形成組織應(yīng)力。因此組織應(yīng)力和溫度應(yīng)力的大小同時(shí)受加熱溫度的

33、影響。如果采用超過金屬允許的加熱溫度時(shí)，此時(shí)兩種應(yīng)力的作用便可能超過金屬的抗拉強(qiáng)度，迫使金屬內(nèi)部產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢。因此為了防止裂紋的產(chǎn)生，應(yīng)根據(jù)不同鋼號(hào)的材料和截面尺寸，正確合理的制定加熱規(guī)范，并嚴(yán)格執(zhí)行加熱時(shí)采用的低溫區(qū)緩慢加熱，高溫區(qū)快速加熱的方法。8鋼的加熱規(guī)范及鍛造溫度范圍鍛造材料的加熱時(shí)鍛造生產(chǎn)工藝中一個(gè)必不可少的工序。金屬坯料的正確加熱方法，必須達(dá)到以鋼在加熱過程中部產(chǎn)生裂紋、過熱和過燒，并且溫度均勻、氧化脫碳少、加熱時(shí)間短和節(jié)省燃料等為原則來制定合理的加熱規(guī)范和確定正確的鍛造溫度范圍。8.1加熱規(guī)范的內(nèi)容 加熱規(guī)范是指鋼在加熱時(shí)，從裝爐開始到出爐前的整個(gè)過程中，對(duì)爐溫和料溫

34、隨時(shí)間的變化做出規(guī)定。一般常用爐溫隨時(shí)間的變化曲線來表示。 加熱規(guī)范的主要內(nèi)容有裝爐溫度、加熱速度、加熱溫度、爐溫和料溫之間的最大差值、各階段的保溫時(shí)間和加熱過程中的總時(shí)間，此外還有裝爐量和裝爐方式以及其他操作說明。 擬定加熱規(guī)范主要是合理的確定加熱溫度，加熱速度和加熱時(shí)間。8.1.1加熱溫度 加熱溫度包括裝爐溫度和各階段的保溫溫度以及出爐溫度。 （1）裝爐溫度 開始預(yù)熱階段，由于鋼料溫度低，塑性差，同時(shí)還存在藍(lán)脆區(qū)，為避免溫度應(yīng)力過大而才生裂紋，必須規(guī)定鋼料裝爐時(shí)的溫度。裝爐溫度的高低取決溫度應(yīng)力，即鋼的導(dǎo)熱性和坯料的大小。如果鋼的導(dǎo)熱性好和斷面尺寸小，可以不限裝爐溫度；反之對(duì)導(dǎo)熱性差和斷面

35、尺寸大的的鋼料則因控制裝爐溫度。 （2）保溫溫度 保溫的目的在于使鋼料熱透，時(shí)之組織轉(zhuǎn)變完全一致從而提高鋼的塑性。保溫溫度的高低與鋼料的性能和坯料的尺寸有關(guān)。 （3）出爐溫度 出爐溫度是由坯料的始端溫度確定。一般出爐溫度可比規(guī)定的始端溫度高一些，因?yàn)榭紤]到從出爐到開始鍛造，溫度要有一定的下降。8.1.2加熱速度 加熱速度是指金屬在加熱過程中單位時(shí)間內(nèi)溫度升高的度數(shù)，或單位時(shí)間內(nèi)金屬熱透的深度。 加熱速度可分為加熱爐可能的的加熱速度和金屬允許的加熱速度兩種。前者是按最大的供熱能力升溫加熱時(shí)所決定的加熱速度，后者是金屬在加熱時(shí)u產(chǎn)生加熱裂紋是的加熱速度。 一般鍛造生產(chǎn)中，在低溫階段因金屬塑性較低而

36、升溫不應(yīng)太快，加熱速度必須按金屬必須按金屬允許的加熱速度確定。擋在高溫時(shí)。金屬塑性提高，不會(huì)產(chǎn)生加熱裂紋，則可按爐子可能加熱速度加熱，一結(jié)束加熱時(shí)間。8.1.3加熱時(shí)間 加熱時(shí)間是指坯料凱斯加熱到達(dá)要求溫度所需的時(shí)間?？偧訜釙r(shí)間是預(yù)熱、加熱、保溫3段時(shí)間的的總和。 加熱時(shí)間的確定在生產(chǎn)中常用經(jīng)驗(yàn)公式和查表兩種方法。 （1）經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法 由于鋼坯計(jì)算加熱方法誤差較大，使用時(shí)須結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際甲乙修正。 室式爐加熱時(shí)間計(jì)算法 室爐=k1d 室爐加熱時(shí)間，h； 鋼環(huán)化學(xué)成分因素，碳鋼和低碳鋼取=10，高碳鋼和合金鋼取=20； k1鋼坯在爐內(nèi)裝爐方式因素。 d坯料偶的直徑或邊長(zhǎng)，cm。 連續(xù)爐加熱時(shí)間計(jì)

37、算法 連爐=1d 連爐加熱時(shí)間，h。 1鋼坯化學(xué)成分因素。 鋼坯的化學(xué)成分因素 1鋼種1值碳素結(jié)構(gòu)鋼0.10.5合金結(jié)構(gòu)鋼0.150.20工具鋼和高合金鋼0.300.40 （2）查表計(jì)算法 根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的圖表，用查出所需的數(shù)值來計(jì)算加熱時(shí)間 = k1k2 k3碳 k1坯料裝爐方式系數(shù)； k2坯料尺寸系數(shù)； k3材質(zhì)系數(shù)；碳 碳鋼加熱時(shí)間。 圓形剛材在室式爐中的加熱時(shí)間 t爐-爐子的工作溫度；t始-始鍛溫度 8.2加熱規(guī)范的類型 鍛造生產(chǎn)中常用的加熱規(guī)范有一段、二段、三段、四段、和五段的加熱規(guī)范類型。冷錠即指鋼錠溫度為室 第一段加熱過程中溫度不變，處于保溫狀態(tài)第二段由于升溫階段、鍛造溫度

38、下保溫兩部分組成第三段由裝爐溫度下保溫、升溫、鍛造溫度保溫三個(gè)階段組成第四段由裝爐溫度保溫、緩慢升溫、快速升溫、鍛造溫度保溫4個(gè)階段組成第五段由裝爐溫度保溫、緩慢升溫、相變保溫、快速升溫、鍛造溫度下保溫5哥階段組成8.3鋼加熱的規(guī)范 因鍛造原材料較多，常用大型鍛件和開坯的原材料形式為鋼錠，鋼錠按裝爐時(shí)溫度可分為冷錠和熱錠兩種。 作為中小型自由鍛件和模鍛件的原材料形式為鋼坯和剛才。因此加熱時(shí)按原材料形式不同，加熱工藝及規(guī)范差別不同。所以、必須在制定加熱規(guī)范時(shí)區(qū)別對(duì)待。8.3.1鋼錠加熱的規(guī)范 （1）冷錠加熱規(guī)范 鍛造中一般小型鋼錠直接裝入高爐內(nèi)加熱至鍛造溫度。對(duì)于大型鋼錠和高合金鋼錠，由于斷面尺

39、寸大、加熱時(shí)表里溫差大，鋼錠內(nèi)部缺陷多，塑性差，易產(chǎn)生溫度應(yīng)力與殘余應(yīng)力 ，以及在這兩種應(yīng)力的共同作用下。易產(chǎn)生加熱裂紋，故因限制裝爐溫度；另外大鋼錠的鑄態(tài)組織和結(jié)構(gòu)部致密，晶界雜志集中、易燒壞，貼別是冷錠的加熱，在低溫階段必須限制裝爐溫度和加熱速度。由于天氣等原因，冬天加熱冷錠時(shí)，必須將冷錠運(yùn)如車間放一段時(shí)間，使其溫度與室溫一致在裝爐加熱，避免加熱時(shí)受外界溫度過低影響，引起低溫脆性從而產(chǎn)生開裂。鋼錠加熱前的檢查比較重要，一旦發(fā)現(xiàn)裂紋或其他重要的缺陷，應(yīng)停止裝爐，必須消除缺陷后在裝爐加熱。冷錠加熱規(guī)范主要根據(jù)材料的塑性、導(dǎo)熱性鋼錠的斷面尺寸來確定。 （2）熱錠加熱規(guī)范 由于熱錠表面溫度過高，不

40、僅減少了殘余應(yīng)力和溫度應(yīng)力，還可減少加熱時(shí)間，因此可以高溫裝爐，并一最大的加熱速度加熱。斷面尺寸，而與鋼的種類無關(guān)。為保證鋼加熱時(shí)均勻受熱，一般裝爐時(shí)都應(yīng)將鋼錠墊高約200mm，距離爐墻應(yīng)大于200mm，離噴火口大于500mm。8.3.2鋼材的的加熱規(guī)范 鍛造生產(chǎn)中小型自由鍛件和模鍛件采用中小型鋼材作為主要材料。由于尺寸較小，并已經(jīng)經(jīng)過一次壓力加工（塑性變形，其內(nèi)部組織均勻的再結(jié)晶組織，強(qiáng)度和塑性也得到了提高，并消除鑄態(tài)的殘余應(yīng)力，一般可直接采用高溫裝爐加熱至鍛造溫度。 常用的型材加熱規(guī)范如下(1)直接小于150200mm的探索結(jié)構(gòu)鋼材和直徑小于100mm的合金鋼材采用一般加熱規(guī)范，控制爐溫在

41、13001350(2)直徑在200350mm的探索結(jié)構(gòu)鋼坯和合金結(jié)構(gòu)鋼坯必須采用三段加熱規(guī)范。開始裝爐時(shí)爐溫控制在11501200范圍內(nèi)，裝爐后要進(jìn)行保護(hù)溫度，保溫時(shí)間約占整個(gè)加熱時(shí)間的510，然后，以最大可能的加熱速度加熱。當(dāng)溫度接近始端溫度時(shí)進(jìn)行再次保溫，使坯料均熱，時(shí)間也控制在整個(gè)加熱時(shí)間的510。(3)對(duì)導(dǎo)熱較差的和熱敏感性強(qiáng)的合金鋼坯如高鉻鋼，高速鋼，裝料時(shí)爐溫只能在400650范圍內(nèi)，采用低溫裝爐分段加熱的方法。8.3.3加熱規(guī)范的確定 確定加熱規(guī)范時(shí)，必須按材料的類別、尺寸的大小，并查找有關(guān)圖表，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行全面考慮。合理規(guī)定涂料時(shí)的溫度，正確的升溫加熱速度，對(duì)保證料溫均

42、勻三個(gè)階段應(yīng)作出具體的規(guī)定，以確保加熱質(zhì)料，滿足鍛件的要求。8.3.4加熱溫度的測(cè)定 金屬坯料的加熱溫度控制得是否得當(dāng)對(duì)鍛件質(zhì)量有很大的影響，尤其是高合金鋼和有色金屬鍛坯，必須更加嚴(yán)格的控制溫度，否則會(huì)造成廢品。因此，正確采用測(cè)量方法和斷定坯料的加熱溫度是非常重要的。 （1）測(cè)量方法鍛造生產(chǎn)中常用的測(cè)量方法有目測(cè)、光學(xué)高溫儀和點(diǎn)偶高溫計(jì)3種。 金屬加熱溫度的測(cè)量與應(yīng)用測(cè)量方法應(yīng)用范圍誤差/目測(cè)加熱溫度高于530的黑色金屬，多用于普通鋼的加熱因車間光線和工人經(jīng)驗(yàn)不同，誤差變化較大，但不需要專用儀器，應(yīng)用較廣±（2050）熱點(diǎn)耦高溫計(jì)控溫正確多用于有色金屬及合金鋼加熱需要專用儀表，測(cè)量稍

43、復(fù)雜±（34）光學(xué)高溫計(jì)用于測(cè)量高溫和無法安裝熱點(diǎn)耦時(shí)采用測(cè)溫迅速，誤差稍大±（1030）全輻射高溫計(jì)多用于熔爐，鹽浴爐，高溫窯等場(chǎng)合需要專用顯示儀表，調(diào)整、使用比熱電耦高溫計(jì)還復(fù)雜±（1222）光電高溫計(jì)wdl主要用于測(cè)量物體表面的溫度wdk用于接觸電加熱和感應(yīng)加熱±（1520） （2）目測(cè)光的加熱溫度 因?yàn)殇摷訜岬?30以上時(shí)，表面呈現(xiàn)可見光。溫度越高，其顏色越亮。所以根據(jù)鋼加熱時(shí)表面光亮顏色不同來判斷加熱溫度高低。目測(cè)隨時(shí)一種簡(jiǎn)便的測(cè)量方法，由于操作的經(jīng)驗(yàn)不同和目測(cè)時(shí)光線強(qiáng)弱的影響，誤差約為±（2050）。 鋼加熱后的火色與溫度的對(duì)照表鋼

44、問/顏色鋼溫/顏色530580暗褐色830900淡紅色580650赤褐色9001050橘黃色650730暗紅色10501150深黃色730770暗櫻紅色11501250淡黃色770800櫻紅色12501300黃白色800830亮櫻紅色 （3）儀表測(cè)量法 儀表測(cè)量方法中有四種儀器可用于測(cè)溫。根據(jù)不同場(chǎng)合而使用不同的測(cè)溫儀器來滿足檢查溫度的要求。熱點(diǎn)耦高溫計(jì) 他是一種接觸式儀表，可以測(cè)量各種加熱溫度，使用時(shí)要將其插入加熱的爐嗆內(nèi)，熱店高溫計(jì)由熱電耦、顯示儀器和補(bǔ)償導(dǎo)線組成，熱電耦高溫計(jì)是采用熱電效應(yīng)原理制成，當(dāng)兩種不同的金屬組成通路時(shí)，因兩接觸點(diǎn)溫度不同，回路產(chǎn)生溫差電勢(shì)，再通過儀器顯示溫度的大小

45、。光學(xué)高溫計(jì) 光學(xué)高溫計(jì)是一種非接觸式儀表，使用快捷方便，可以測(cè)量加熱和鍛造中坯料的溫度。光學(xué)高溫計(jì)是采用受熱物體的單色亮度隨溫度的升高二增強(qiáng)的原理制成的儀器。因此采用亮度比較法進(jìn)行測(cè)溫，即將被加熱金屬的輻射亮度與標(biāo)準(zhǔn)輻射源的亮度比較，從而檢測(cè)出金屬的溫度。全輻射高溫計(jì) 當(dāng)被測(cè)物體發(fā)出熱輻射能量，經(jīng)過透鏡等輻射到感溫器，并聚焦在熱敏原件上轉(zhuǎn)化為熱電勢(shì)，通過儀器表示問題的被測(cè)溫度。該物體的熱輻射能量的大小決定轉(zhuǎn)換熱電勢(shì)的強(qiáng)弱，寵兒顯示出溫度的高低。遠(yuǎn)紅外高溫計(jì) 紅外測(cè)溫儀是一種非接觸式測(cè)溫儀器。其工作原理是將被測(cè)物體發(fā)出的紅外輻射轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的溫度，并用數(shù)字顯示出來。因測(cè)溫儀器采用了光學(xué)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)、

46、調(diào)焦機(jī)構(gòu)、危機(jī)處理等，所以具有較高的準(zhǔn)確性，使用方便，其所測(cè)的溫度范圍為6003000，是一種較為先進(jìn)的測(cè)溫儀。8.3.5鋼的鍛造溫度范圍 鋼的鍛造溫度范圍是指始鍛溫度（開始鍛造）和終鍛溫度（結(jié)束鍛造）之間的的一段溫度區(qū)間。 （1）確定鍛造溫度范圍的基本原則確定鍛造溫度范圍應(yīng)全面考慮材料的塑性變形抗力，鍛件質(zhì)量和生產(chǎn)效率等方面的因素，為了達(dá)到有利于鍛造的目的。確保金屬成型，鍛出優(yōu)質(zhì)的鍛件，盡可能使鍛造溫度范圍寬一些，確定鍛造溫度范圍的原則如下 必須使鍛造金屬內(nèi)部的組織和力學(xué)性能合乎技術(shù)要求。 在鍛造溫度范圍內(nèi)使金屬具有良好的塑性和變形抗力。 有利于鍛造過程中減少加熱次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。 (2)

47、始鍛溫度和終鍛溫度的確定 始鍛溫度的確定，確定始鍛溫度時(shí)首先確定鋼無過燒等現(xiàn)象，因此對(duì)于碳鋼而言溫度應(yīng)比鐵-滲碳體相同中的相線低100200，另外還應(yīng)考慮金屬坯料的主旨鍛造方式和變形工藝等因素。 例如采用鑄錠為原材料時(shí)鑄錠的組織應(yīng)比較穩(wěn)定，產(chǎn)生過燒的傾向較小，所以錠料的四段溫度可高于同鋼中的鋼坯和剛才2050 ，采用不同的變形工序時(shí)始鍛溫度可適當(dāng)調(diào)節(jié)，如鐓粗工序可比抜長(zhǎng)工序的始鍛溫度高，而要進(jìn)行切割工序是始鍛溫度不需太高，當(dāng)要進(jìn)行鍛接工序時(shí)始鍛溫度應(yīng)當(dāng)接近熔點(diǎn)。 當(dāng)使用的鍛造設(shè)備不同金屬的變形速度不同同時(shí)也會(huì)影響始端溫度的高低，如用高速錘精鍛時(shí)，因?yàn)楦咚僮冃萎a(chǎn)生很大的熱效應(yīng)，會(huì)促使坯料溫度升高

48、而引起過燒，因此始鍛溫度應(yīng)比通常的始端溫度低100左右，對(duì)于大型鍛件的鍛造，最后一次的溫度應(yīng)剩余的鍛造比來確定鍛造溫度，避免鍛后金屬組織晶粒粗大，特別是對(duì)于鍛后金屬不同熱處理方法細(xì)化晶粒的鋼種相當(dāng)重要。 終鍛溫度的確定，確定終鍛溫度時(shí)，既要保證鋼在停鍛前有豬狗的塑性，又要使鍛件獲得良好的組織性能，以及沒有加工硬化的現(xiàn)象，因此鋼的終鍛溫度應(yīng)高于再結(jié)晶溫度，便于保證鍛后金屬組織完全再結(jié)晶，使端件能夠得到細(xì)晶組織。 還應(yīng)指出鍛造生產(chǎn)中鋼的鍛造溫度與鋼的組織鍛造工序和鍛后工序等也有直接的關(guān)系，對(duì)于無相變的鋼由于不能用熱處理的方法細(xì)化晶粒只能依靠最后一次鍛造溫度來確定控制晶粒度，所以為了使鍛件獲得細(xì)小的

49、晶粒，此類鋼的鍛造溫度一般不宜過高，如果鍛造必須進(jìn)行預(yù)熱處理等，終鍛溫度可稍低于a3先，特別是高合金鋼更窄，只有200300，所以在鍛造生產(chǎn)中，高合金鋼鍛造最困難，對(duì)鍛造要求較為嚴(yán)格。 （3）鍛造溫度范圍的確定 一般碳素結(jié)構(gòu)鋼的鍛造溫度范圍較快，達(dá)到400500，而合金鋼，特別是高合金鋼更窄只有200300。所以在鍛造生產(chǎn)中高合金鋼的鍛造更困難，對(duì)鍛造要求極為嚴(yán)格。 （4）45號(hào)鋼的始鍛溫度時(shí)1200，終鍛溫度是800。9鍛造用的材料9.1鋼錠內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)取決于澆注時(shí)鋼液在錠模內(nèi)的的結(jié)晶條件，即結(jié)晶熱力學(xué)和運(yùn)動(dòng)力學(xué)條件。鋼液在鋼錠內(nèi)各處的冷卻條件與傳熱條件不均勻，鋼液由模想壁錠心、由底部想冒口

50、逐漸冷凝選擇結(jié)晶，從而趙成鋼錠的結(jié)晶組織、化學(xué)成分及夾雜物分布不均。鋼錠表層為細(xì)小等軸結(jié)晶區(qū)，心部為粗大等軸結(jié)晶區(qū)，由于選擇結(jié)晶的緣故，心部上端狙擊著輕質(zhì)夾雜物和氣體，并形成巨大的收縮孔，其周圍還產(chǎn)生嚴(yán)重的酥松。心部底端為沉積區(qū)，含有密度較大的夾雜物或合金元素。因此鋼錠的內(nèi)部缺陷主要集中在冒口、底部及中心部分，其中冒口和底部作為廢料應(yīng)予切除，如果切除不徹底，就會(huì)遺留在鍛件內(nèi)部而使鍛件成為廢品。鋼錠底部和冒口占鋼錠質(zhì)量的57和1825。對(duì)于合金鋼，切除的冒口占鋼錠的2530，底部占710.9.2大型鋼錠的主要缺陷鋼錠常見的缺陷有偏析、夾雜、氣體、氣泡、縮孔、疏松、裂紋等。這些缺陷的形成與冶煉、澆

51、注、和結(jié)晶過程密切相關(guān)，并且不可避免。鋼錠越大，缺陷越嚴(yán)重，往往是造成大型鍛件報(bào)廢的主要原因。為此，應(yīng)當(dāng)了解鋼錠內(nèi)部缺陷的性質(zhì)、特征和分布規(guī)律，以便在鍛造中選擇合適的鋼錠，制定合理的鍛造工藝規(guī)范，并在鍛造過程中消除內(nèi)部缺陷和改善鍛件的內(nèi)部質(zhì)量。9.2.1偏析 偏析是指各處成分與雜質(zhì)分布不均勻的現(xiàn)在，包括枝晶偏析和區(qū)域偏析等。偏析是由選擇性結(jié)晶、溶解度變化、密度差異和流速不同造成的。偏析會(huì)造成力學(xué)性能不均和裂紋缺陷。鋼錠中的枝晶偏析現(xiàn)象可以通過鍛造、再結(jié)晶、高溫?cái)U(kuò)散和鍛后熱處理得到消除，而區(qū)域偏析很難通過熱處理的方法消除，只有通過反復(fù)鐓拔變形工藝才能使其化學(xué)成分趨于均勻化。9.2.2夾雜 不溶解

52、于金屬基體的非金屬化合物叫做非金屬夾雜物，簡(jiǎn)稱夾雜。常見的非金屬夾雜物有硫化物、氧化物、硅酸鹽等。夾雜分內(nèi)在夾雜和外來夾雜兩類。內(nèi)在夾雜是指冶煉和澆注時(shí)的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物；外來夾雜是冶煉和澆注過程中由外界帶入的砂子、耐火材料及爐渣碎粒等雜質(zhì)。夾雜是一種異相質(zhì)點(diǎn)，他的存在對(duì)熱鍛過程和鍛件的質(zhì)量有不良的影響，他可以破壞金屬的連續(xù)性，在應(yīng)力作用下，在夾雜出產(chǎn)生應(yīng)力集中會(huì)引起顯微裂紋，稱為鍛件疲勞破壞的疲勞源。如低熔點(diǎn)夾雜物過多的分布于晶界上，在鍛造時(shí)會(huì)引起熱脆現(xiàn)象。可見，夾雜的存在會(huì)降低鍛造性能和鍛后的力學(xué)性能。9.2.3氣體 鋼中溶解有大量的氣體，在凝固過程中，大量的氣體會(huì)析出，但總會(huì)一些殘留在鋼錠中形成氣泡。鋼錠內(nèi)部的氣泡