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環形鍛件是鍛造行業中的產物,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形物件。這種力量典型的通過使用鐵錘或壓力來實現。鍛件過程建造了精致的顆粒結構,并改進了金屬的物理屬性。環形鍛件在日常生活中隨處可見,是一種工業制品。環形鍛件在我國已有數千年的歷史。機器鍛造是在各種鍛造設備上采用鍛造工具進行的。機器鍛造按所用設備和工具的不同,可分為自由鍛造、模型鍛造、胎模鍛造和特種鍛造四類。
根據擴孔機上型槽形式不同,輾擴工藝可分為開式輾擴和閉式輾擴兩種。
(1)開式輾擴。開式輾擴采用平輥,主要用于大型矩形斷面的環形件擴孔。其優點是用同一對軋輥可輾擴不同尺寸的圓環。為了避免由不均勻變形引起的增寬,可在擴孔機上增加兩對自由轉動的錐形鍛,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。
(2)閉式輾擴。閉式輾擴軋輥型槽按工件斷面形狀要求設計,可用于各種斷面的環形件擴孔成形。
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不銹鋼鍛件的物理性能
根據不銹鋼和碳鋼的物理性能數據,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生磁性,可用熱處理方法來消除這種馬氏體組織而恢復其無磁性。
奧氏體型不銹鋼與碳鋼相比,具有下列特點。
1.電阻率高,筒類鍛件價格,約為碳鋼的5倍。
2.線脹系數大,比碳的40%左右,隨著溫度的升高,線脹系數的數值也相應地增加。
3.熱導率低,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率和線脹系數有很大差異,會產生很大的焊接殘余應力,也成為焊接接頭產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?
非調質鋼零件,鍛后冷卻方式直接影響產品性能。在實際試驗過程中,通常采用自然空冷、箱內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性能發現,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量較少,鐵素體網較細,這對改善零件的高頻淬火以及力學性能是有益的;但為消除鍛件的內應力,減少零件加工過程中的變形,冷卻速度又不宜太快。所以非調質鋼零件鍛后較為合理的冷卻方式應該是:
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,以消除鍛件內部的殘余應力,同時也可消除或減少硬度不均,使硬度均勻化,便于冷加工,這是非調質鋼在鍛造生產過程中,控制鍛后冷卻所要達到的目的和效果。
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