锻造的特点与种类
2024-09-23 12:00:00

锻造的特点与种类



在探讨金属锻造工艺时,当温度跨越钢的蓝脆区间(300-400℃),并攀升至700-800℃范围时,材料的变形抗力显著下降,同时变形能力大幅提升。基于这一特性,锻造工艺依据操作温度的不同,细分为冷锻、温锻与热锻三大领域,尽管这些领域的界定并非绝对,但各自具有鲜明的特点与应用场景。

冷锻,即在室温下进行的锻造,以其高尺寸精度和光洁的表面质量著称。由于低温下氧化皮生成少且无脱碳现象,只要确保变形能量在可控范围内,冷锻能精确复制模具形状。温锻(约700℃以下)通过精细控制温度与润滑冷却,同样能实现优异的精度,同时减少了氧化影响。

热锻则充分利用高温下材料低变形抗力和高变形能的优势,尤其适合制造形状复杂的大型锻件。在900-1000℃区间内操作,不仅能提升锻件尺寸精度,还需特别关注工作环境优化,以延长锻模寿命(相较于其他温度区域,热锻锻模寿命较短,但成本效益显著,操作自由度大)。

针对冷锻过程,坯料易产生变形硬化,要求锻模具备高强度,并需采用硬质润滑膜技术减少磨损与粘结。必要时,中间退火处理可确保坯料持续变形能力,磷化处理则有助于提升润滑效果。在连续加工中,如棒料与盘条,润滑处理的新方法如磷化润滑正被积极探索。

锻造技术依据坯料与模具的运动方式,进一步细化为自由锻、镦粗、挤压、模锻等多种类型。闭式模锻与闭式镦锻因无飞边损失,材料利用率高,适用于复杂锻件的精密加工。而摆辗、辊锻等特殊锻造方式,则通过精确控制模具运动,实现低锻造力下的高精度复杂形状制造,如汽轮机叶片等。

锻造设备的选择亦至关重要,它们根据下死点变形限制特性,分为限制锻造力、准冲程限制、冲程限制及能量限制四种形式。每种形式在锻造力、工序效率、材料利用率及精度控制上各有千秋,需根据具体需求灵活选用。

此外,滑块运动方式(垂直或水平)及其补偿装置的应用,进一步丰富了锻造工艺的可能性,尤其是在细长件锻造、高速生产及润滑冷却方面展现出独特优势。综上所述,锻造工艺的多样性与复杂性,要求操作者深入理解各环节的相互作用,以优化工艺参数,实现高效、高精度的金属成形。


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