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鍛造的特點與種類
2024-09-23 12:00:00

鍛造的特點與種類



在探討金屬鍛造工藝時,當溫度跨越鋼的藍脆區間(300-400℃),并攀升至700-800℃范圍時,材料的變形抗力顯著下降,同時變形能力大幅提升。基于這一特性,鍛造工藝依據操作溫度的不同,細分為冷鍛、溫鍛與熱鍛三大領域,盡管這些領域的界定并非絕對,但各自具有鮮明的特點與應用場景。

冷鍛,即在室溫下進行的鍛造,以其高尺寸精度和光潔的表面質量著稱。由于低溫下氧化皮生成少且無脫碳現象,只要確保變形能量在可控范圍內,冷鍛能精確復制模具形狀。溫鍛(約700℃以下)通過精細控制溫度與潤滑冷卻,同樣能實現優異的精度,同時減少了氧化影響。

熱鍛則充分利用高溫下材料低變形抗力和高變形能的優勢,尤其適合制造形狀復雜的大型鍛件。在900-1000℃區間內操作,不僅能提升鍛件尺寸精度,還需特別關注工作環境優化,以延長鍛模壽命(相較于其他溫度區域,熱鍛鍛模壽命較短,但成本效益顯著,操作自由度大)。

針對冷鍛過程,坯料易產生變形硬化,要求鍛模具備高強度,并需采用硬質潤滑膜技術減少磨損與粘結。必要時,中間退火處理可確保坯料持續變形能力,磷化處理則有助于提升潤滑效果。在連續加工中,如棒料與盤條,潤滑處理的新方法如磷化潤滑正被積極探索。

鍛造技術依據坯料與模具的運動方式,進一步細化為自由鍛、鐓粗、擠壓、模鍛等多種類型。閉式模鍛與閉式鐓鍛因無飛邊損失,材料利用率高,適用于復雜鍛件的精密加工。而擺輾、輥鍛等特殊鍛造方式,則通過精確控制模具運動,實現低鍛造力下的高精度復雜形狀制造,如汽輪機葉片等。

鍛造設備的選擇亦至關重要,它們根據下死點變形限制特性,分為限制鍛造力、準沖程限制、沖程限制及能量限制四種形式。每種形式在鍛造力、工序效率、材料利用率及精度控制上各有千秋,需根據具體需求靈活選用。

此外,滑塊運動方式(垂直或水平)及其補償裝置的應用,進一步豐富了鍛造工藝的可能性,尤其是在細長件鍛造、高速生產及潤滑冷卻方面展現出獨特優勢。綜上所述,鍛造工藝的多樣性與復雜性,要求操作者深入理解各環節的相互作用,以優化工藝參數,實現高效、高精度的金屬成形。


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