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環(huán)形鍛件是鍛造行業(yè)中的產(chǎn)物,鍛件的一種類型。是金屬坯料(不含板材)施加外力,通過塑性變形塑造的要求變成合適的壓縮力的環(huán)形物件。這種力量典型的通過使用鐵錘或壓力來實(shí)現(xiàn)。鍛件過程建造了精致的顆粒結(jié)構(gòu),并改進(jìn)了金屬的物理屬性。環(huán)形鍛件在日常生活中隨處可見,是一種工業(yè)制品。環(huán)形鍛件在我國已有數(shù)千年的歷史。機(jī)器鍛造是在各種鍛造設(shè)備上采用鍛造工具進(jìn)行的。機(jī)器鍛造按所用設(shè)備和工具的不同,可分為自由鍛造、模型鍛造、胎模鍛造和特種鍛造四類。
根據(jù)擴(kuò)孔機(jī)上型槽形式不同,輾擴(kuò)工藝可分為開式輾擴(kuò)和閉式輾擴(kuò)兩種。
(1)開式輾擴(kuò)。開式輾擴(kuò)采用平輥,主要用于大型矩形斷面的環(huán)形件擴(kuò)孔。其優(yōu)點(diǎn)是用同一對軋輥可輾擴(kuò)不同尺寸的圓環(huán)。為了避免由不均勻變形引起的增寬,可在擴(kuò)孔機(jī)上增加兩對自由轉(zhuǎn)動的錐形鍛,使坯料在高度上獲得的尺寸,此種情況也可稱為半開式輾擴(kuò)。
(2)閉式輾擴(kuò)。閉式輾擴(kuò)軋輥型槽按工件斷面形狀要求設(shè)計,可用于各種斷面的環(huán)形件擴(kuò)孔成形。
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不銹鋼鍛件的物理性能
根據(jù)不銹鋼和碳鋼的物理性能數(shù)據(jù),從而可知碳鋼的密度略高于鐵素體型和馬氏體型不銹鋼,而略低于奧氏體型不銹鋼;電阻率按碳鋼、鐵素體型、馬氏體型和奧氏體型不銹鋼排序依次遞增;線脹系數(shù)大小的排序也類似,奧氏體型不銹鋼高而碳鋼小碳鋼、鐵素體型和馬氏體型不銹鋼有磁性,奧氏體型不銹鋼無磁性,但其冷加工硬化生成馬氏體相變時將會產(chǎn)生磁性,可用熱處理方法來消除這種馬氏體組織而恢復(fù)其無磁性。
奧氏體型不銹鋼與碳鋼相比,具有下列特點(diǎn)。
1.電阻率高,筒類鍛件價格,約為碳鋼的5倍。
2.線脹系數(shù)大,比碳的40%左右,隨著溫度的升高,線脹系數(shù)的數(shù)值也相應(yīng)地增加。
3.熱導(dǎo)率低,約為碳鋼的1/3。
由于奧氏體型不銹鋼具有這些特殊的物理性能,在焊接過程中會引起較大的焊接變形。特別在異種金屬(指與碳鋼、低合金鋼)焊接時,由于這兩種材料的熱導(dǎo)率和線脹系數(shù)有很大差異,會產(chǎn)生很大的焊接殘余應(yīng)力,也成為焊接接頭產(chǎn)生裂紋的主要原因之一。
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鍛件鍛后控溫冷卻方式有哪些?
非調(diào)質(zhì)鋼零件,鍛后冷卻方式直接影響產(chǎn)品性能。在實(shí)際試驗(yàn)過程中,通常采用自然空冷、箱內(nèi)緩冷和控制冷卻等幾種冷卻方式。比較不同方式下零件的金相組織和力學(xué)性能發(fā)現(xiàn),在自然空冷這種快冷方式冷卻條件下,由于相變前冷卻速度較快,表層組織中鐵素體數(shù)量較少,鐵素體網(wǎng)較細(xì),這對改善零件的高頻淬火以及力學(xué)性能是有益的;但為消除鍛件的內(nèi)應(yīng)力,減少零件加工過程中的變形,冷卻速度又不宜太快。所以非調(diào)質(zhì)鋼零件鍛后較為合理的冷卻方式應(yīng)該是:
1.在相變前采用快速冷卻,冷卻速度每分鐘可控制在40℃~80℃,以獲得較細(xì)小的鐵素體晶粒。
2.在相變過程和相變完成后采用綏慢冷卻,以消除鍛件內(nèi)部的殘余應(yīng)力,同時也可消除或減少硬度不均,使硬度均勻化,便于冷加工,這是非調(diào)質(zhì)鋼在鍛造生產(chǎn)過程中,控制鍛后冷卻所要達(dá)到的目的和效果。
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