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不锈钢锻件在锻造加热过程减少氧化的措施有:在保证锻件质量的前提下,尽量采用快速加热,缩短加热时间,尤其是缩短高温下停留的时间;在燃料完全燃烧的条件下,尽可能减少空气过剩量,以免炉内剩余氧气过多,注意减少燃料中的水分;炉内应保持不大的正压力,防止冷空气的吸入;采用少无氧化加热方法。
燃料炉的炉气性质可分为氧化性炉气、还原性炉气和中性炉气。炉气性质决定于燃料燃烧时的空气供给在强氧化性炉气中,炉气可能完全由氧化性气体,这将使金属产生较厚的氧化皮。在还原性炉气中,含有足够量的还原性气体,如CO、H2等,它可以使金属不氧化或很少氧化。普通电阻炉在空气介质中加热,属于氧化性炉气。
加热温度是影响金属氧化速度主要的因素。温度越高,金属和气体原子扩散速度越大,则氧化越剧烈,生成的氧化皮越厚。实际观察表明,在200-500℃时,钢料表面仅能生成很薄的一层氧化膜,当温度升至600-700℃时,便开始有显著氧化,并生成氧化皮,超过850-900℃,钢的氧化速度急剧升高,氧化会急剧增加,坯料的氧化层较厚。
坯料在氧化性气氛中的加热时间越长,氧的扩散坩越大,形成的氧化皮越厚。特别是加热到高温阶段,加热时间的影响更加显著。
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锻件成型技术有哪些?
锻件成型技术可通过冷精锻成型、热精锻成型、温精锻成型、负荷成型、闭塞锻造、等温锻造、分流锻造等不同锻造成型技术,锻件(零件、工件)成型后,仅需要少量加工或不再加工,就可以用作机械构件的成型技术。
1、冷精锻成型
锻件厂将不加热的金属材料直接进行锻造,主要包括冷挤压和冷镦挤。冷精锻成型技术比较适合多品种小批量生产,主要用来制造汽车、摩托车的各种零部件以及一些齿形零件。
2、热精锻成型
主要是指在再结晶温度之上的精密锻造成型工艺。热精锻成型工艺大多采用闭式模锻,对模具和设备精度要求较高,锻造时坯料体积必须严格控制,否则模具内部易产生较大压力,故在设计闭式模锻模具时,通常运用分流原理来解决此问题。目前,我国载重汽车所用的直齿锥齿轮大多采用此方法生产。
3、温精锻成型
是在再结晶温度以下某个合适的温度下进行的精密锻造成型工艺。但温锻的锻造温度分为较窄、对模具材料力学和模具本身要求高,通常需要采用专门的高精度锻造设备。温精锻工艺一般比较适合大批量生产,锻造中等屈服强度材料。
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在轴类锻件的整个成形过程中,只有应用新的锻造工艺理论和技术优化组合,才能使各阶段的变形机理得到的协调。要点是:
加长法应选择LZ锻造法。如果砧宽比W/H不能满足要求,则应选择新的FM锻造方法。无论采用LZ锻造法还是新FM锻造法,砧宽比W/H、料宽比B/H和压下率的合理匹配△H/H应严格控制。JTS锻造工艺可用于300 MW及以上锻件的锻造工艺。
在坯料加热的主要变形阶段,初始锻造温度应达到1250~1270℃,应保证足够的保温时间,以利于分离和扩散,保证不良材料的均匀温度。
将方形截面毛坯变形为圆形截面毛坯,用平砧将其压成八面体。其余成型过程应使用120°或135°上下V形砧完成。
控制锻造消除混晶可采用高温停锻或低温停锻工艺。
大型轴锻件的传统锻造工艺存在的问题是,前一工艺的作用可能会被后续工艺消除或削弱。因此,应根据新发展的锻造工艺理论对传统锻造工艺进行改造,锻造的作用是分阶段完成的,即以明确的目标解决不同阶段不同内容的问题。这样可以达到省时、省力效果。
应用开发的新工艺方法,如锥形镦粗,优化LZ锻造方法或同时控制材料宽度比B/H和砧座宽度比W/H的新FM锻造方法,以及控制热力学参数组合的锻造方法,在制备大型轴类锻件的过程中,可以优化各阶段的变形机理。
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