不銹鋼鍛造要比碳鋼或低合金鋼困難得多,這是因為不銹鋼在高溫狀態下或在鍛造時,其顯微組織在較高極限溫度仍有較高的強度。不同類型和不同成分的不銹鋼,具有不同的可鍛性和不同的鍛造負荷。


  從(cong)(cong)生產角度(du)考(kao)慮,應(ying)該在(zai)滿足鍛(duan)件尺(chi)寸(cun)及(ji)性(xing)能(neng)要求的(de)(de)基礎上,盡量發揮生產設(she)備的(de)(de)生產率(lv)和(he)降低燃料及(ji)設(she)備的(de)(de)消耗。因(yin)此(ci),選(xuan)擇(ze)始鍛(duan)溫(wen)度(du)和(he)終鍛(duan)溫(wen)度(du)就成為一個綜合(he)(he)性(xing)的(de)(de)技術(shu)問題(ti)和(he)經濟問題(ti)。假如(ru)在(zai)較寬的(de)(de)溫(wen)度(du)范(fan)圍都能(neng)獲得合(he)(he)格(ge)的(de)(de)鍛(duan)件,應(ying)該從(cong)(cong)經濟角度(du)來選(xuan)擇(ze)合(he)(he)理(li)的(de)(de)鍛(duan)造工藝規程。很明顯,溫(wen)度(du)愈(yu)高,鍛(duan)造就愈(yu)容易進行(xing),生產率(lv)也就會愈(yu)高;但是燃料的(de)(de)消耗及(ji)加熱爐的(de)(de)損(sun)耗也會愈(yu)大(da),因(yin)此(ci)應(ying)從(cong)(cong)這兩方面考(kao)慮,進行(xing)合(he)(he)理(li)的(de)(de)選(xuan)擇(ze)。



1. 下料(liao)


  直徑(jing)大于40mm的棒材(cai)多用圓盤直徑(jing)較(jiao)大的盤鋸切割(ge),較(jiao)小(xiao)直徑(jing)的棒材(cai)可用砂輪切割(ge)機切割(ge)。


  馬氏(shi)體不(bu)銹鋼對表面(mian)(mian)缺(que)陷十分敏感,原料表面(mian)(mian)若有(you)劃痕等缺(que)陷,都會(hui)在鍛(duan)造過程中擴(kuo)展成裂縫(feng)。對于(yu)表面(mian)(mian)有(you)缺(que)陷的棒(bang)材(cai),必須經車(che)削剝皮(pi)或用無芯(xin)磨床磨去一層,將(jiang)缺(que)陷清除干凈(jing)后,方(fang)可進(jin)入下道工序(xu)。


  一(yi)般鍛件毛坯余量由(you)幾部分(fen)構成:①. 切(qie)削加工;②. 脫模(mo)斜度;③. 厚度;④. 收縮量;⑤. 模(mo)具磨損;⑥. 模(mo)具錯位(對中(zhong))情況。


  按一(yi)般鍛件(jian)來說(shuo),其長度和寬(kuan)度的標準公差為:±0.076mm/mm。這一(yi)數值適用于(yu)直徑。這個公差包(bao)括(kuo)收縮、刻(ke)模和模具拋光的允許誤差。


  模具磨(mo)損影響鍛(duan)件總(zong)(zong)長度(du)和(he)總(zong)(zong)寬度(du)的公差。余(yu)量變化的大小取(qu)決于鍛(duan)造材料和(he)鍛(duan)件形狀。因此,對于各種鍛(duan)造材料,模具磨(mo)損公差除了用于長、寬公差外,還(huan)被用于僅與鍛(duan)件表面(mian)有關的一些尺寸(cun)(cun),模具磨(mo)損公差不能用于中心距尺寸(cun)(cun)。


  對于(yu)(yu)所有外(wai)(wai)部尺寸,包括(kuo)長、寬和(he)(he)外(wai)(wai)徑(jing),模(mo)具(ju)的(de)磨損(sun)公差(cha)可以這(zhe)樣計算:以外(wai)(wai)輪廓(kuo)的(de)最長尺寸和(he)(he)外(wai)(wai)徑(jing)(從平(ping)行(xing)于(yu)(yu)模(mo)具(ju)的(de)主要分型面測得(de))乘以表3-3中(zhong)的(de)近似系(xi)數,再(zai)加正(zheng)(zheng)的(de)長、寬公差(cha)值。對于(yu)(yu)外(wai)(wai)輪廓(kuo)尺寸的(de)模(mo)具(ju)磨損(sun)公差(cha)只(zhi)能用正(zheng)(zheng)值來表示。


表 3.jpg


  對于所(suo)有(you)內(nei)部尺寸,包括長、寬和(he)內(nei)徑(jing),模(mo)具(ju)的(de)磨損公(gong)差可以由最大(da)的(de)內(nei)部長度或內(nei)徑(jing)乘以上(shang)述系數求得,這個(ge)數值(zhi)(zhi)只能用負值(zhi)(zhi)來表示。無論是(shi)內(nei)部還是(shi)外(wai)部尺寸,每一(yi)表面的(de)模(mo)具(ju)磨損公(gong)差均(jun)為計(ji)算(suan)值(zhi)(zhi)的(de)0.5。


  一(yi)般鍛件(jian)的(de)(de)(de)標(biao)準厚(hou)度(du)公差(cha)隨鍛件(jian)的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量增(zeng)加(jia)而增(zeng)大。例如(ru),一(yi)個6.8 kg的(de)(de)(de)鍛件(jian),其(qi)厚(hou)度(du)公差(cha)為(wei)(wei)(外(wai))+1.59mm,(內(nei))-0.79mm;那么質(zhi)(zhi)量為(wei)(wei)90.72kg的(de)(de)(de)鍛件(jian),其(qi)厚(hou)度(du)公差(cha)則為(wei)(wei)(外(wai))+3.97mm,(內(nei))-2.38mm。


  厚(hou)度(du)公(gong)(gong)差(cha)(cha)與模具(ju)閉合公(gong)(gong)差(cha)(cha)是(shi)兩個相同的(de)(de)用(yong)語,對于300系(xi)(xi)列(lie)和(he)400系(xi)(xi)列(lie)不銹鋼,這種(zhong)公(gong)(gong)差(cha)(cha)數值是(shi)不同的(de)(de),如(ru)表3-4所(suo)示。從(cong)分型(xing)縱向延伸15.25cm以(yi)上的(de)(de)鍛件端(duan)部公(gong)(gong)差(cha)(cha),包括了模具(ju)閉合公(gong)(gong)差(cha)(cha)以(yi)及±0.076mm/mm的(de)(de)長度(du)公(gong)(gong)差(cha)(cha)。這個公(gong)(gong)差(cha)(cha)要被加到表3-3所(suo)示的(de)(de)數值上去,但僅僅適用(yong)于端(duan)部公(gong)(gong)差(cha)(cha)。


表 4.jpg


  表3-5所列出的是不銹(xiu)鋼(gang)鍛件(jian)公差與鍛件(jian)質量的配合關系。


  一般鍛件毛坯(pi)加工余量(liang)所包(bao)含(han)的內容,如圖3-5所示。


圖 5.jpg


  需(xu)要注意的是,為了清楚起見,圖3-5將公差和余量放(fang)大來表示。



2. 毛坯加熱


  不銹鋼鍛造前加熱可(ke)用(yong)電爐,也可(ke)用(yong)火焰爐。一般生產多用(yong)火焰爐,爐內氣氛應保持(chi)中性(xing)或(huo)微氧化性(xing)。


  不(bu)銹鋼的(de)熱(re)導率隨著溫(wen)度(du)(du)的(de)增加而(er)增大。因此,對(dui)于直徑(jing)大于100mm的(de)手(shou)壞,均應采用兩段加熱(re)制(zhi)度(du)(du):在預熱(re)階段,保持800~850℃的(de)爐(lu)溫(wen)以較慢的(de)速度(du)(du)加熱(re);在加熱(re)和均熱(re)階段,保持較高爐(lu)溫(wen)(始鍛溫(wen)度(du)(du)上(shang)限),以便能迅速加熱(re)到始鍛溫(wen)度(du)(du)。


  對(dui)于表面質量要(yao)求(qiu)較高的(de)精密(mi)鍛件,或余(yu)量要(yao)求(qiu)較少的(de)重要(yao)鍛件,加(jia)熱(re)前往往在毛坯表面涂一層防護涂料(玻璃潤(run)滑(hua)劑),然后(hou)在普通加(jia)熱(re)爐內加(jia)熱(re)。


  不銹(xiu)鋼的加熱時間可(ke)以按0.3~0.5min/mm計算。


3. 鍛造(zao)


  以模鍛(duan)為例(li),做以下說(shuo)明。


  模(mo)(mo)鍛之前(qian)模(mo)(mo)具(ju)應(ying)預(yu)熱至150~200℃,有時可(ke)預(yu)熱到300℃。不(bu)銹鋼模(mo)(mo)鍛可(ke)采用(yong)(yong)單型(xing)槽或(huo)多(duo)型(xing)槽模(mo)(mo)。截面形狀(zhuang)有劇烈變化或(huo)形狀(zhuang)復雜的(de)鍛件(jian),必須(xu)采用(yong)(yong)預(yu)制(zhi)坯(pi)的(de)工序。不(bu)銹鋼黏(nian)性大,易粘(zhan)模(mo)(mo)。因此,模(mo)(mo)鍛件(jian)的(de)質量與模(mo)(mo)鍛過程中的(de)潤滑密切相關(guan)。每次錘擊(ji)之前(qian),模(mo)(mo)具(ju)都必須(xu)潤滑,并要把潤滑劑涂抹均勻,以免產生(sheng)表面缺陷。


  在(zai)每(mei)次錘(chui)擊之后,特(te)別是打第一錘(chui)之后,一定要注意將氧(yang)化皮(pi)吹刷干凈(jing),一火不(bu)能鍛造成時(shi),在(zai)預鍛后仍需清除氧(yang)化皮(pi)。



4. 切邊


  各類(lei)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)最好(hao)采用(yong)熱(re)切邊。熱(re)切邊通常(chang)應在(zai)不(bu)低于(yu)(yu)800℃溫度下進(jin)(jin)行。冷(leng)鍛(duan)(duan)件切邊時(shi)必須預(yu)熱(re)到900~950℃進(jin)(jin)行。沉淀硬(ying)化不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)必須切邊,以(yi)免形成毛邊裂紋。對于(yu)(yu)很薄的葉片鍛(duan)(duan)件,特別是馬氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)鍛(duan)(duan)件,允(yun)許在(zai)退火后冷(leng)切邊。



5. 鍛后冷卻


 馬氏體不銹鋼對冷(leng)卻速度特別敏(min)感,為了防止產生(sheng)裂紋,應采取(qu)緩冷(leng)措施(shi)。


 一般是將鍛(duan)件(jian)在(zai)200℃左右的爐墻中(zhong)或(huo)(huo)石棉保溫箱中(zhong)冷(leng)卻(que)(que),或(huo)(huo)者是轉入600℃爐中(zhong)保溫并隨爐冷(leng)卻(que)(que)。


 奧氏體和鐵素體不銹鋼因無相變發(fa)生,鍛(duan)后可常空冷。



6. 表面清理


 不銹(xiu)鋼(gang)在制坯和(he)終(zhong)鍛(duan)之(zhi)間(jian),在機械加工之(zhi)前(qian),均需將(jiang)氧(yang)化皮清除干凈。酸(suan)洗和(he)噴(pen)丸(wan)(wan)都(dou)是較(jiao)好的(de)清除方法,以鍛(duan)件先噴(pen)丸(wan)(wan)再進行酸(suan)洗效果會更好。若用滾筒(tong)去除氧(yang)化皮,則酸(suan)洗宜放在滾筒(tong)清理之(zhi)后(hou)。