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(sheng)產(chan)角(jiao)度考慮,應該在滿(man)足鍛(duan)件(jian)尺寸及性能要求(qiu)的(de)(de)基礎(chu)上(shang),盡量發揮(hui)生(sheng)產(chan)設備的(de)(de)生(sheng)產(chan)率和(he)降(jiang)低燃(ran)料及設備的(de)(de)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)。因此,選(xuan)擇始(shi)鍛(duan)溫度和(he)終鍛(duan)溫度就(jiu)成為(wei)一個綜合(he)性的(de)(de)技術問題(ti)和(he)經濟(ji)(ji)問題(ti)。假(jia)如在較寬(kuan)的(de)(de)溫度范圍(wei)都能獲得(de)合(he)格的(de)(de)鍛(duan)件(jian),應該從(cong)(cong)經濟(ji)(ji)角(jiao)度來選(xuan)擇合(he)理的(de)(de)鍛(duan)造(zao)工(gong)藝規程。很(hen)明顯,溫度愈(yu)(yu)高,鍛(duan)造(zao)就(jiu)愈(yu)(yu)容(rong)易進行,生(sheng)產(chan)率也就(jiu)會愈(yu)(yu)高;但(dan)是(shi)燃(ran)料的(de)(de)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)及加熱爐(lu)的(de)(de)損耗(hao)(hao)也會愈(yu)(yu)大,因此應從(cong)(cong)這兩方面考慮,進行合(he)理的(de)(de)選(xuan)擇。
1. 下料
直徑(jing)大于40mm的(de)棒材(cai)多用圓盤直徑(jing)較大的(de)盤鋸切(qie)割(ge)(ge),較小直徑(jing)的(de)棒材(cai)可用砂輪(lun)切(qie)割(ge)(ge)機(ji)切(qie)割(ge)(ge)。
馬(ma)氏體(ti)不銹鋼對表面缺(que)(que)陷(xian)十分敏感,原(yuan)料表面若有劃痕等缺(que)(que)陷(xian),都會在鍛造過程中擴(kuo)展(zhan)成裂(lie)縫。對于表面有缺(que)(que)陷(xian)的(de)棒(bang)材(cai),必(bi)須(xu)經車削剝皮或用無芯磨(mo)床磨(mo)去一層,將缺(que)(que)陷(xian)清除干凈后,方可進入(ru)下(xia)道工(gong)序。
一般鍛件毛坯余量由幾(ji)部分構成:①. 切削加工(gong);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)情況。
按一般鍛件來(lai)說,其長度(du)和寬度(du)的(de)(de)標準公(gong)差(cha)為:±0.076mm/mm。這一數(shu)值(zhi)適用于直(zhi)徑。這個公(gong)差(cha)包括收縮、刻(ke)模和模具拋光的(de)(de)允許誤(wu)差(cha)。
模具磨(mo)(mo)損影響鍛件(jian)總(zong)長度和總(zong)寬度的公(gong)差(cha)(cha)。余量變化的大小取(qu)決(jue)于鍛造(zao)(zao)材料和鍛件(jian)形狀(zhuang)。因此(ci),對于各(ge)種鍛造(zao)(zao)材料,模具磨(mo)(mo)損公(gong)差(cha)(cha)除了用(yong)(yong)于長、寬公(gong)差(cha)(cha)外,還(huan)被(bei)用(yong)(yong)于僅與(yu)鍛件(jian)表面有關的一(yi)些尺寸(cun),模具磨(mo)(mo)損公(gong)差(cha)(cha)不能用(yong)(yong)于中心距尺寸(cun)。
對于(yu)所(suo)有外部尺(chi)寸(cun)(cun)(cun),包括長、寬和外徑(jing),模具(ju)的(de)磨(mo)損公差可以這(zhe)樣計算:以外輪廓的(de)最(zui)長尺(chi)寸(cun)(cun)(cun)和外徑(jing)(從平行于(yu)模具(ju)的(de)主要(yao)分型面測得)乘以表3-3中的(de)近似系數,再加正的(de)長、寬公差值。對于(yu)外輪廓尺(chi)寸(cun)(cun)(cun)的(de)模具(ju)磨(mo)損公差只能用正值來表示。

對于所有內(nei)部(bu)(bu)尺(chi)寸(cun),包括長、寬(kuan)和內(nei)徑,模具(ju)的(de)磨損(sun)(sun)公(gong)差(cha)可(ke)以由最大的(de)內(nei)部(bu)(bu)長度或內(nei)徑乘以上述系(xi)數(shu)求得,這個數(shu)值(zhi)只能用(yong)負值(zhi)來(lai)表示(shi)。無論是內(nei)部(bu)(bu)還是外(wai)部(bu)(bu)尺(chi)寸(cun),每一(yi)表面的(de)模具(ju)磨損(sun)(sun)公(gong)差(cha)均為計(ji)算值(zhi)的(de)0.5。
一般鍛(duan)(duan)件(jian)的(de)標準厚(hou)(hou)度公差(cha)(cha)(cha)隨鍛(duan)(duan)件(jian)的(de)質(zhi)量(liang)增加而增大。例如,一個6.8 kg的(de)鍛(duan)(duan)件(jian),其(qi)厚(hou)(hou)度公差(cha)(cha)(cha)為(外)+1.59mm,(內)-0.79mm;那么質(zhi)量(liang)為90.72kg的(de)鍛(duan)(duan)件(jian),其(qi)厚(hou)(hou)度公差(cha)(cha)(cha)則(ze)為(外)+3.97mm,(內)-2.38mm。
厚度公(gong)(gong)差與模(mo)具閉(bi)合(he)公(gong)(gong)差是兩(liang)個相同(tong)(tong)的(de)用語(yu),對于300系(xi)列和(he)400系(xi)列不(bu)銹鋼,這(zhe)種公(gong)(gong)差數值是不(bu)同(tong)(tong)的(de),如表3-4所示。從(cong)分型(xing)縱向延伸15.25cm以上的(de)鍛件端(duan)(duan)部公(gong)(gong)差,包括了模(mo)具閉(bi)合(he)公(gong)(gong)差以及±0.076mm/mm的(de)長度公(gong)(gong)差。這(zhe)個公(gong)(gong)差要被加到表3-3所示的(de)數值上去,但僅僅適用于端(duan)(duan)部公(gong)(gong)差。

表3-5所列出的是不銹鋼鍛(duan)件(jian)公(gong)差(cha)與鍛(duan)件(jian)質(zhi)量的配合關系(xi)。
一般鍛件毛坯加工(gong)余量所包(bao)含的內容,如(ru)圖3-5所示。

需(xu)要(yao)注意的是,為了清楚起見,圖3-5將公差和余(yu)量(liang)放(fang)大來表示。
2. 毛坯加熱
不(bu)銹鋼鍛造前加(jia)熱可(ke)用(yong)電爐(lu),也(ye)可(ke)用(yong)火(huo)焰(yan)爐(lu)。一般生(sheng)產多(duo)用(yong)火(huo)焰(yan)爐(lu),爐(lu)內氣氛應(ying)保持中性(xing)或微氧化性(xing)。
不銹鋼的(de)(de)熱(re)導(dao)率隨著溫(wen)度(du)的(de)(de)增加而增大。因此,對于直徑大于100mm的(de)(de)手壞,均應采用(yong)兩段(duan)加熱(re)制度(du):在(zai)預(yu)熱(re)階(jie)段(duan),保(bao)(bao)持800~850℃的(de)(de)爐溫(wen)以(yi)較(jiao)慢的(de)(de)速(su)度(du)加熱(re);在(zai)加熱(re)和均熱(re)階(jie)段(duan),保(bao)(bao)持較(jiao)高爐溫(wen)(始鍛(duan)溫(wen)度(du)上限),以(yi)便(bian)能迅速(su)加熱(re)到始鍛(duan)溫(wen)度(du)。
對于表(biao)面質量要求較高的(de)精密鍛(duan)件,或余量要求較少(shao)的(de)重(zhong)要鍛(duan)件,加(jia)(jia)熱前往往在毛(mao)坯表(biao)面涂一(yi)層防護涂料(玻璃潤滑劑(ji)),然后在普通加(jia)(jia)熱爐內加(jia)(jia)熱。
不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的加(jia)熱時間可(ke)以按0.3~0.5min/mm計算。
3. 鍛(duan)造
以(yi)模(mo)鍛為(wei)例,做以(yi)下(xia)說(shuo)明。
模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)鍛(duan)之前(qian)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)具應(ying)預(yu)熱至(zhi)150~200℃,有(you)時可(ke)預(yu)熱到(dao)300℃。不(bu)(bu)銹鋼模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)鍛(duan)可(ke)采用單(dan)型槽(cao)或多型槽(cao)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)。截(jie)面形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)有(you)劇烈變化或形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)復雜的(de)鍛(duan)件(jian),必(bi)須采用預(yu)制坯(pi)的(de)工序(xu)。不(bu)(bu)銹鋼黏性(xing)大,易粘模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)。因此,模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)鍛(duan)件(jian)的(de)質量與模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)鍛(duan)過程中(zhong)的(de)潤滑(hua)密切相(xiang)關。每(mei)次錘擊之前(qian),模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)具都必(bi)須潤滑(hua),并要把(ba)潤滑(hua)劑(ji)涂抹(mo)均勻,以免產生表(biao)面缺陷(xian)。
在(zai)每次錘擊(ji)之后,特別是打第一(yi)錘之后,一(yi)定要注意將氧化(hua)皮吹刷干凈,一(yi)火(huo)不能鍛(duan)造成(cheng)時,在(zai)預鍛(duan)后仍需清除氧化(hua)皮。
4. 切邊
各類不(bu)(bu)銹鋼(gang)最(zui)好采(cai)用熱切(qie)邊(bian)(bian)。熱切(qie)邊(bian)(bian)通(tong)常應(ying)在(zai)不(bu)(bu)低于(yu)800℃溫度下進行。冷鍛件(jian)切(qie)邊(bian)(bian)時必須(xu)預熱到900~950℃進行。沉淀硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)必須(xu)切(qie)邊(bian)(bian),以免(mian)形(xing)成毛邊(bian)(bian)裂紋。對(dui)于(yu)很薄的葉片(pian)鍛件(jian),特別(bie)是馬氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)鍛件(jian),允(yun)許在(zai)退火后冷切(qie)邊(bian)(bian)。
5. 鍛后冷(leng)卻
馬氏體不銹(xiu)鋼對冷(leng)(leng)卻速度特別敏感,為了防(fang)止產生裂紋,應采(cai)取緩冷(leng)(leng)措施。
一般是將鍛件在200℃左右(you)的爐墻(qiang)中或(huo)(huo)石棉(mian)保溫箱(xiang)中冷卻(que)(que),或(huo)(huo)者是轉入600℃爐中保溫并隨爐冷卻(que)(que)。
奧氏(shi)體和鐵素體不(bu)銹鋼因無相(xiang)變(bian)發(fa)生,鍛后可(ke)常空冷。
6. 表面清理
不銹鋼(gang)在制坯(pi)和終鍛之間,在機(ji)械加工(gong)之前,均(jun)需將氧化(hua)(hua)皮清除干凈。酸(suan)洗和噴(pen)丸都是較好(hao)的清除方法,以鍛件先噴(pen)丸再進行(xing)酸(suan)洗效果會更好(hao)。若用(yong)滾(gun)筒去(qu)除氧化(hua)(hua)皮,則酸(suan)洗宜(yi)放在滾(gun)筒清理之后。

