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)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)角(jiao)度(du)考慮,應該(gai)在滿足鍛件(jian)尺寸及性(xing)能要求的(de)基礎上,盡量發(fa)揮生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)設(she)備(bei)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)率和降低燃料及設(she)備(bei)的(de)消(xiao)耗(hao)。因(yin)此,選(xuan)擇始鍛溫度(du)和終(zhong)鍛溫度(du)就成(cheng)為一個綜合(he)性(xing)的(de)技術問題(ti)和經(jing)(jing)濟問題(ti)。假如(ru)在較寬(kuan)的(de)溫度(du)范圍都能獲得合(he)格(ge)的(de)鍛件(jian),應該(gai)從(cong)經(jing)(jing)濟角(jiao)度(du)來選(xuan)擇合(he)理的(de)鍛造(zao)工藝規(gui)程。很明(ming)顯,溫度(du)愈高,鍛造(zao)就愈容易(yi)進(jin)行(xing),生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)率也就會(hui)愈高;但是燃料的(de)消(xiao)耗(hao)及加熱爐的(de)損耗(hao)也會(hui)愈大,因(yin)此應從(cong)這(zhe)兩(liang)方(fang)面(mian)考慮,進(jin)行(xing)合(he)理的(de)選(xuan)擇。



1. 下料


  直徑(jing)大于40mm的(de)棒(bang)材多用(yong)圓盤(pan)直徑(jing)較大的(de)盤(pan)鋸切割,較小直徑(jing)的(de)棒(bang)材可用(yong)砂輪切割機(ji)切割。


  馬氏體(ti)不銹鋼對表(biao)(biao)面缺(que)(que)陷(xian)十分敏感,原料表(biao)(biao)面若有劃痕等缺(que)(que)陷(xian),都會在鍛造過程(cheng)中擴展(zhan)成裂(lie)縫。對于表(biao)(biao)面有缺(que)(que)陷(xian)的棒材,必須經車削(xue)剝皮或(huo)用無(wu)芯磨床磨去一層,將缺(que)(que)陷(xian)清除干凈后,方(fang)可進(jin)入(ru)下道(dao)工(gong)序。


  一般鍛件毛(mao)坯余量(liang)由幾部(bu)分構成:①. 切削加工;②. 脫(tuo)模(mo)斜度(du);③. 厚度(du);④. 收縮量(liang);⑤. 模(mo)具磨損;⑥. 模(mo)具錯(cuo)位(wei)(對中(zhong))情(qing)況(kuang)。


  按一(yi)般鍛件來說,其長度(du)和寬度(du)的標準公差為(wei):±0.076mm/mm。這一(yi)數值適用于直(zhi)徑。這個公差包括收縮、刻模和模具拋光的允(yun)許(xu)誤差。


  模(mo)具(ju)磨(mo)(mo)損(sun)影(ying)響鍛(duan)(duan)件總長度和(he)總寬(kuan)度的(de)公(gong)(gong)差。余量變化的(de)大小取決于鍛(duan)(duan)造材料和(he)鍛(duan)(duan)件形狀。因(yin)此(ci),對于各種(zhong)鍛(duan)(duan)造材料,模(mo)具(ju)磨(mo)(mo)損(sun)公(gong)(gong)差除(chu)了用(yong)(yong)于長、寬(kuan)公(gong)(gong)差外,還被用(yong)(yong)于僅(jin)與鍛(duan)(duan)件表面有關的(de)一些尺寸,模(mo)具(ju)磨(mo)(mo)損(sun)公(gong)(gong)差不能用(yong)(yong)于中(zhong)心距尺寸。


  對于所有外(wai)部尺寸(cun),包括(kuo)長(chang)(chang)、寬(kuan)和外(wai)徑(jing),模(mo)具(ju)的磨損公(gong)差可以這(zhe)樣計(ji)算(suan):以外(wai)輪廓的最(zui)長(chang)(chang)尺寸(cun)和外(wai)徑(jing)(從(cong)平行于模(mo)具(ju)的主要分(fen)型面測得)乘以表3-3中(zhong)的近似系數,再加正的長(chang)(chang)、寬(kuan)公(gong)差值(zhi)。對于外(wai)輪廓尺寸(cun)的模(mo)具(ju)磨損公(gong)差只能用正值(zhi)來表示(shi)。


表 3.jpg


  對于所有內部(bu)尺寸,包括長、寬和內徑,模具(ju)的磨損公差可以由最大的內部(bu)長度或內徑乘以上述系數(shu)求得,這(zhe)個(ge)數(shu)值只能用負值來表(biao)示。無(wu)論是(shi)內部(bu)還(huan)是(shi)外部(bu)尺寸,每一表(biao)面的模具(ju)磨損公差均為計算(suan)值的0.5。


  一般鍛(duan)件(jian)的(de)標準厚度(du)(du)公差(cha)隨鍛(duan)件(jian)的(de)質量(liang)增加而增大。例(li)如,一個6.8 kg的(de)鍛(duan)件(jian),其厚度(du)(du)公差(cha)為(外(wai))+1.59mm,(內)-0.79mm;那(nei)么質量(liang)為90.72kg的(de)鍛(duan)件(jian),其厚度(du)(du)公差(cha)則為(外(wai))+3.97mm,(內)-2.38mm。


  厚度公(gong)(gong)差(cha)與模具(ju)閉(bi)合公(gong)(gong)差(cha)是(shi)兩個相同(tong)的(de)用語,對(dui)于300系列(lie)和400系列(lie)不銹鋼,這種(zhong)公(gong)(gong)差(cha)數值(zhi)是(shi)不同(tong)的(de),如(ru)表(biao)3-4所示。從分型縱向(xiang)延(yan)伸(shen)15.25cm以(yi)上(shang)的(de)鍛(duan)件端(duan)部公(gong)(gong)差(cha),包括了模具(ju)閉(bi)合公(gong)(gong)差(cha)以(yi)及±0.076mm/mm的(de)長度公(gong)(gong)差(cha)。這個公(gong)(gong)差(cha)要被加到表(biao)3-3所示的(de)數值(zhi)上(shang)去,但僅僅適(shi)用于端(duan)部公(gong)(gong)差(cha)。


表 4.jpg


  表(biao)3-5所(suo)列出的(de)是不銹鋼鍛件(jian)公差與(yu)鍛件(jian)質量的(de)配合關(guan)系(xi)。


  一般(ban)鍛件毛坯加工(gong)余(yu)量所包含的(de)內容(rong),如圖3-5所示。


圖 5.jpg


  需要注意的是,為了(le)清楚起見,圖(tu)3-5將公差和余(yu)量放大來表示。



2. 毛坯加熱


  不(bu)銹鋼鍛造前加熱可(ke)用電爐(lu),也可(ke)用火焰爐(lu)。一般生產(chan)多用火焰爐(lu),爐(lu)內氣氛應保持中性(xing)或微氧化性(xing)。


  不銹鋼(gang)的(de)熱(re)(re)導率隨著溫(wen)(wen)度的(de)增(zeng)加(jia)(jia)而(er)增(zeng)大(da)。因此,對于(yu)直(zhi)徑大(da)于(yu)100mm的(de)手壞,均(jun)應采用(yong)兩段加(jia)(jia)熱(re)(re)制度:在(zai)預熱(re)(re)階段,保(bao)持800~850℃的(de)爐溫(wen)(wen)以較(jiao)慢的(de)速度加(jia)(jia)熱(re)(re);在(zai)加(jia)(jia)熱(re)(re)和均(jun)熱(re)(re)階段,保(bao)持較(jiao)高(gao)爐溫(wen)(wen)(始鍛溫(wen)(wen)度上(shang)限(xian)),以便能迅(xun)速加(jia)(jia)熱(re)(re)到始鍛溫(wen)(wen)度。


  對于表(biao)面質量要求(qiu)較高的精密鍛件(jian),或余量要求(qiu)較少(shao)的重要鍛件(jian),加熱前往往在(zai)毛(mao)坯表(biao)面涂一層防護涂料(liao)(玻(bo)璃潤(run)滑(hua)劑),然后在(zai)普通(tong)加熱爐內加熱。


  不銹(xiu)鋼的加熱(re)時間可以(yi)按0.3~0.5min/mm計(ji)算(suan)。


3. 鍛造


  以(yi)模鍛為例,做以(yi)下說明。


  模(mo)鍛(duan)之前模(mo)具應(ying)預(yu)熱(re)(re)至150~200℃,有(you)時可(ke)(ke)預(yu)熱(re)(re)到(dao)300℃。不銹鋼(gang)模(mo)鍛(duan)可(ke)(ke)采用單型(xing)槽(cao)或(huo)多型(xing)槽(cao)模(mo)。截面形狀(zhuang)有(you)劇(ju)烈(lie)變化或(huo)形狀(zhuang)復雜的(de)鍛(duan)件(jian),必須采用預(yu)制坯的(de)工序。不銹鋼(gang)黏性(xing)大,易(yi)粘(zhan)模(mo)。因此,模(mo)鍛(duan)件(jian)的(de)質量與(yu)模(mo)鍛(duan)過程中的(de)潤(run)滑(hua)(hua)密切相關。每次(ci)錘擊之前,模(mo)具都必須潤(run)滑(hua)(hua),并要把潤(run)滑(hua)(hua)劑涂抹均勻,以(yi)免產生表(biao)面缺陷(xian)。


  在每(mei)次錘擊之后,特別(bie)是(shi)打第一錘之后,一定要注意將氧(yang)化(hua)皮吹刷干凈(jing),一火不能鍛造成時,在預鍛后仍需清除(chu)氧(yang)化(hua)皮。



4. 切邊(bian)


  各(ge)類不銹鋼(gang)最好采用熱(re)切(qie)邊(bian)。熱(re)切(qie)邊(bian)通常應(ying)在(zai)不低于(yu)800℃溫度(du)下進行。冷(leng)鍛(duan)(duan)件切(qie)邊(bian)時必須預熱(re)到900~950℃進行。沉(chen)淀硬(ying)化不銹鋼(gang)必須切(qie)邊(bian),以免(mian)形成毛邊(bian)裂紋。對于(yu)很(hen)薄的葉(xie)片鍛(duan)(duan)件,特別(bie)是馬氏體不銹鋼(gang)鍛(duan)(duan)件,允許在(zai)退火后冷(leng)切(qie)邊(bian)。



5. 鍛后(hou)冷卻


 馬氏體不銹鋼(gang)對冷(leng)卻速(su)度(du)特別(bie)敏(min)感(gan),為了(le)防止產(chan)生裂(lie)紋,應采取(qu)緩冷(leng)措施(shi)。


 一般是將鍛件在200℃左右的爐(lu)墻中(zhong)或石棉保溫箱中(zhong)冷(leng)(leng)卻,或者(zhe)是轉入600℃爐(lu)中(zhong)保溫并隨(sui)爐(lu)冷(leng)(leng)卻。


 奧氏體和鐵素體不銹(xiu)鋼因無相變發生,鍛(duan)后(hou)可常(chang)空(kong)冷。



6. 表面清理(li)


 不銹鋼(gang)在制坯和(he)終(zhong)鍛之(zhi)(zhi)(zhi)間,在機械加(jia)工之(zhi)(zhi)(zhi)前,均(jun)需將氧化(hua)皮(pi)清除(chu)干凈。酸(suan)洗和(he)噴丸(wan)都是(shi)較好的清除(chu)方(fang)法,以(yi)鍛件先噴丸(wan)再進行酸(suan)洗效果會更好。若用(yong)滾(gun)筒去除(chu)氧化(hua)皮(pi),則酸(suan)洗宜放在滾(gun)筒清理之(zhi)(zhi)(zhi)后。