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)足鍛件尺寸及性能要求的(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)礎上(shang),盡量發揮生(sheng)產(chan)設備的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)率(lv)和(he)(he)降(jiang)低(di)燃(ran)料及設備的(de)(de)(de)(de)(de)消耗(hao)。因此(ci),選擇(ze)始鍛溫度和(he)(he)終(zhong)鍛溫度就成為一個綜合性的(de)(de)(de)(de)(de)技術問(wen)題(ti)和(he)(he)經濟問(wen)題(ti)。假(jia)如在較寬的(de)(de)(de)(de)(de)溫度范圍都能獲(huo)得合格的(de)(de)(de)(de)(de)鍛件,應該從(cong)(cong)經濟角(jiao)度來選擇(ze)合理的(de)(de)(de)(de)(de)鍛造工藝規(gui)程。很明(ming)顯,溫度愈(yu)高,鍛造就愈(yu)容易進行(xing),生(sheng)產(chan)率(lv)也(ye)就會(hui)愈(yu)高;但是燃(ran)料的(de)(de)(de)(de)(de)消耗(hao)及加熱爐的(de)(de)(de)(de)(de)損耗(hao)也(ye)會(hui)愈(yu)大(da),因此(ci)應從(cong)(cong)這兩方(fang)面考慮,進行(xing)合理的(de)(de)(de)(de)(de)選擇(ze)。



1. 下料


  直(zhi)徑大于40mm的棒(bang)材(cai)多(duo)用圓盤直(zhi)徑較大的盤鋸切割(ge),較小直(zhi)徑的棒(bang)材(cai)可(ke)用砂輪切割(ge)機切割(ge)。


  馬氏體不銹鋼對表面缺陷(xian)十分敏感,原料(liao)表面若有(you)劃痕等缺陷(xian),都會在鍛(duan)造過程中擴展成(cheng)裂縫。對于表面有(you)缺陷(xian)的棒(bang)材,必須經車削(xue)剝(bo)皮或用(yong)無(wu)芯磨(mo)床磨(mo)去一層,將缺陷(xian)清(qing)除干凈后(hou),方可進入下道工序。


  一般鍛件毛坯余量由幾部分構成:①. 切(qie)削(xue)加工;②. 脫模斜度;③. 厚度;④. 收縮量;⑤. 模具(ju)磨損;⑥. 模具(ju)錯位(對中)情況。


  按一(yi)般鍛件來說,其長度和寬(kuan)度的標準(zhun)公(gong)(gong)差(cha)為:±0.076mm/mm。這(zhe)一(yi)數值適用于直徑。這(zhe)個公(gong)(gong)差(cha)包括收(shou)縮、刻(ke)模和模具(ju)拋(pao)光的允許誤(wu)差(cha)。


  模(mo)具磨損影(ying)響鍛件總(zong)長(chang)度和總(zong)寬度的(de)公差(cha)(cha)。余量(liang)變化的(de)大小取決于(yu)(yu)鍛造(zao)材(cai)料和鍛件形狀。因此,對于(yu)(yu)各(ge)種(zhong)鍛造(zao)材(cai)料,模(mo)具磨損公差(cha)(cha)除了用于(yu)(yu)長(chang)、寬公差(cha)(cha)外(wai),還(huan)被用于(yu)(yu)僅(jin)與鍛件表面有(you)關的(de)一些(xie)尺寸,模(mo)具磨損公差(cha)(cha)不能用于(yu)(yu)中心距尺寸。


  對于(yu)(yu)所有外(wai)部尺寸,包括長(chang)(chang)、寬和外(wai)徑,模(mo)具的(de)磨(mo)損公差可以(yi)這樣計算:以(yi)外(wai)輪(lun)廓的(de)最長(chang)(chang)尺寸和外(wai)徑(從平行于(yu)(yu)模(mo)具的(de)主要分型(xing)面測得)乘以(yi)表(biao)3-3中的(de)近似系數,再(zai)加正的(de)長(chang)(chang)、寬公差值。對于(yu)(yu)外(wai)輪(lun)廓尺寸的(de)模(mo)具磨(mo)損公差只能用(yong)正值來表(biao)示(shi)。


表 3.jpg


  對于所(suo)有內部尺寸(cun),包括長、寬和內徑,模具的(de)磨(mo)損(sun)公差可(ke)以(yi)由最大的(de)內部長度或內徑乘以(yi)上(shang)述系(xi)數(shu)求得,這個數(shu)值(zhi)只能用負值(zhi)來表示(shi)。無論是內部還(huan)是外部尺寸(cun),每一表面(mian)的(de)模具磨(mo)損(sun)公差均為計算值(zhi)的(de)0.5。


  一般鍛(duan)件(jian)的標(biao)準厚(hou)(hou)(hou)度公(gong)差隨鍛(duan)件(jian)的質(zhi)量增加而增大。例如,一個6.8 kg的鍛(duan)件(jian),其(qi)厚(hou)(hou)(hou)度公(gong)差為(wei)(外)+1.59mm,(內)-0.79mm;那么質(zhi)量為(wei)90.72kg的鍛(duan)件(jian),其(qi)厚(hou)(hou)(hou)度公(gong)差則為(wei)(外)+3.97mm,(內)-2.38mm。


  厚度公(gong)(gong)差(cha)與模具閉合公(gong)(gong)差(cha)是(shi)兩(liang)個相同(tong)的(de)(de)用(yong)語,對于(yu)300系(xi)列(lie)和400系(xi)列(lie)不(bu)銹鋼,這種(zhong)公(gong)(gong)差(cha)數(shu)值是(shi)不(bu)同(tong)的(de)(de),如表(biao)3-4所示。從(cong)分型縱(zong)向延伸15.25cm以上(shang)的(de)(de)鍛件端(duan)部公(gong)(gong)差(cha),包括了模具閉合公(gong)(gong)差(cha)以及±0.076mm/mm的(de)(de)長度公(gong)(gong)差(cha)。這個公(gong)(gong)差(cha)要被(bei)加到表(biao)3-3所示的(de)(de)數(shu)值上(shang)去(qu),但(dan)僅僅適用(yong)于(yu)端(duan)部公(gong)(gong)差(cha)。


表 4.jpg


  表3-5所列出的是不銹鋼鍛件(jian)公(gong)差與鍛件(jian)質量的配合關系。


  一般鍛(duan)件毛坯加工余量所包含的內(nei)容,如(ru)圖3-5所示。


圖 5.jpg


  需要(yao)注(zhu)意(yi)的(de)是,為了(le)清楚(chu)起見,圖(tu)3-5將公差和余量放大來表示。



2. 毛坯加熱


  不銹(xiu)鋼鍛造(zao)前加熱(re)可用(yong)電爐(lu),也(ye)可用(yong)火焰爐(lu)。一(yi)般(ban)生產多用(yong)火焰爐(lu),爐(lu)內氣氛(fen)應保持中性(xing)或微氧化(hua)性(xing)。


  不銹鋼的熱(re)導率隨著溫(wen)(wen)度的增加(jia)而增大(da)。因(yin)此,對于(yu)直徑大(da)于(yu)100mm的手壞,均應采用兩段(duan)加(jia)熱(re)制度:在預熱(re)階段(duan),保持800~850℃的爐溫(wen)(wen)以較(jiao)慢的速(su)度加(jia)熱(re);在加(jia)熱(re)和均熱(re)階段(duan),保持較(jiao)高爐溫(wen)(wen)(始(shi)鍛溫(wen)(wen)度上限),以便能迅速(su)加(jia)熱(re)到始(shi)鍛溫(wen)(wen)度。


  對于表面(mian)質量要求(qiu)較高(gao)的精密鍛件(jian)(jian),或(huo)余(yu)量要求(qiu)較少的重要鍛件(jian)(jian),加(jia)(jia)熱(re)(re)前往(wang)往(wang)在毛坯表面(mian)涂一層防護(hu)涂料(玻(bo)璃潤滑劑),然后在普通加(jia)(jia)熱(re)(re)爐內加(jia)(jia)熱(re)(re)。


  不銹鋼的加熱時間可以按0.3~0.5min/mm計(ji)算。


3. 鍛造


  以模鍛為(wei)例,做(zuo)以下說明。


  模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)之(zhi)(zhi)前模(mo)具應(ying)預(yu)(yu)熱至150~200℃,有時(shi)可預(yu)(yu)熱到300℃。不銹鋼(gang)模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)可采(cai)用(yong)(yong)單型槽或(huo)(huo)多型槽模(mo)。截(jie)面形狀(zhuang)有劇(ju)烈變化或(huo)(huo)形狀(zhuang)復(fu)雜的(de)鍛(duan)(duan)(duan)件(jian),必須(xu)采(cai)用(yong)(yong)預(yu)(yu)制坯的(de)工(gong)序(xu)。不銹鋼(gang)黏性大,易(yi)粘(zhan)模(mo)。因此(ci),模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)件(jian)的(de)質量(liang)與模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)過程中的(de)潤(run)(run)滑密切相(xiang)關。每次(ci)錘擊之(zhi)(zhi)前,模(mo)具都必須(xu)潤(run)(run)滑,并要把潤(run)(run)滑劑(ji)涂抹均勻,以免產生表面缺陷(xian)。


  在每(mei)次(ci)錘(chui)擊(ji)之后,特別是(shi)打第一錘(chui)之后,一定要注意將氧化皮吹刷干凈,一火(huo)不能鍛造成(cheng)時,在預(yu)鍛后仍需清除氧化皮。



4. 切邊


  各類不(bu)銹鋼最好采用熱(re)切(qie)(qie)(qie)邊(bian)(bian)。熱(re)切(qie)(qie)(qie)邊(bian)(bian)通常應(ying)在不(bu)低(di)于(yu)800℃溫度(du)下進(jin)行。冷鍛(duan)件切(qie)(qie)(qie)邊(bian)(bian)時必(bi)須(xu)預熱(re)到900~950℃進(jin)行。沉淀硬化不(bu)銹鋼必(bi)須(xu)切(qie)(qie)(qie)邊(bian)(bian),以免形成毛邊(bian)(bian)裂紋。對于(yu)很(hen)薄的(de)葉片鍛(duan)件,特別是馬氏(shi)體不(bu)銹鋼鍛(duan)件,允(yun)許在退(tui)火(huo)后冷切(qie)(qie)(qie)邊(bian)(bian)。



5. 鍛后(hou)冷(leng)卻


 馬氏體不銹(xiu)鋼對(dui)冷(leng)卻速度特別(bie)敏(min)感,為了防(fang)止產生裂紋,應(ying)采取緩冷(leng)措施。


 一般是將鍛件在(zai)200℃左右的爐墻中或石棉保溫箱中冷(leng)卻(que),或者是轉(zhuan)入600℃爐中保溫并隨爐冷(leng)卻(que)。


 奧氏體和(he)鐵素體不(bu)銹鋼(gang)因(yin)無相變發生,鍛后可常空(kong)冷。



6. 表面清理


 不銹鋼在制坯和(he)終鍛之(zhi)間,在機械加工(gong)之(zhi)前,均(jun)需將(jiang)氧(yang)化皮清除(chu)干凈。酸洗(xi)和(he)噴(pen)丸(wan)都(dou)是較好的清除(chu)方法,以鍛件先噴(pen)丸(wan)再進行酸洗(xi)效果會更好。若用滾筒去除(chu)氧(yang)化皮,則酸洗(xi)宜放在滾筒清理之(zhi)后。