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。


  從生產角(jiao)度(du)考慮(lv),應該(gai)(gai)在(zai)滿足鍛件尺寸及(ji)性能要求的(de)(de)基(ji)礎(chu)上(shang),盡量發揮生產設備(bei)的(de)(de)生產率和降低燃料及(ji)設備(bei)的(de)(de)消(xiao)耗(hao)(hao)。因此,選(xuan)(xuan)擇始鍛溫(wen)(wen)度(du)和終鍛溫(wen)(wen)度(du)就成為一個綜合性的(de)(de)技術(shu)問(wen)題和經濟問(wen)題。假如在(zai)較寬的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)范圍都能獲得合格(ge)的(de)(de)鍛件,應該(gai)(gai)從經濟角(jiao)度(du)來(lai)選(xuan)(xuan)擇合理(li)的(de)(de)鍛造(zao)(zao)工藝規程。很明顯,溫(wen)(wen)度(du)愈高(gao),鍛造(zao)(zao)就愈容易進行(xing),生產率也就會愈高(gao);但(dan)是(shi)燃料的(de)(de)消(xiao)耗(hao)(hao)及(ji)加(jia)熱爐的(de)(de)損耗(hao)(hao)也會愈大,因此應從這兩方面考慮(lv),進行(xing)合理(li)的(de)(de)選(xuan)(xuan)擇。



1. 下(xia)料


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


  馬(ma)氏體不銹鋼對表(biao)面(mian)(mian)缺陷(xian)(xian)(xian)十分敏感,原料表(biao)面(mian)(mian)若有劃(hua)痕等缺陷(xian)(xian)(xian),都(dou)會在鍛造過程中擴展(zhan)成裂縫。對于表(biao)面(mian)(mian)有缺陷(xian)(xian)(xian)的(de)棒(bang)材,必須經車削剝皮或用(yong)無芯磨(mo)床磨(mo)去一層,將缺陷(xian)(xian)(xian)清除干凈后,方可進(jin)入下(xia)道工(gong)序(xu)。


  一般鍛件毛坯余量(liang)由(you)幾部分構成:①. 切削加工;②. 脫模(mo)斜(xie)度;③. 厚(hou)度;④. 收縮(suo)量(liang);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(qi)長度和寬度的標準(zhun)公(gong)差為:±0.076mm/mm。這一數值適用于直徑。這個公(gong)差包括收縮、刻模(mo)和模(mo)具拋(pao)光的允許誤差。


  模(mo)具磨損影響鍛(duan)(duan)件(jian)總長度(du)和總寬(kuan)度(du)的公差。余量(liang)變化的大小取決于(yu)鍛(duan)(duan)造(zao)材(cai)料和鍛(duan)(duan)件(jian)形狀(zhuang)。因此,對于(yu)各種鍛(duan)(duan)造(zao)材(cai)料,模(mo)具磨損公差除了(le)用于(yu)長、寬(kuan)公差外,還被用于(yu)僅(jin)與鍛(duan)(duan)件(jian)表面有關(guan)的一(yi)些(xie)尺寸,模(mo)具磨損公差不能用于(yu)中(zhong)心(xin)距尺寸。


  對于所有外部尺(chi)寸,包括(kuo)長(chang)、寬和外徑,模(mo)具(ju)的(de)(de)磨損公(gong)差可以這樣計算:以外輪廓的(de)(de)最長(chang)尺(chi)寸和外徑(從平行于模(mo)具(ju)的(de)(de)主(zhu)要分型面測得)乘以表(biao)(biao)3-3中的(de)(de)近似系數(shu),再(zai)加正(zheng)的(de)(de)長(chang)、寬公(gong)差值。對于外輪廓尺(chi)寸的(de)(de)模(mo)具(ju)磨損公(gong)差只能用正(zheng)值來表(biao)(biao)示。


表 3.jpg


  對于所有內部尺(chi)寸(cun),包括長、寬和內徑,模(mo)具的(de)(de)磨損公(gong)(gong)差(cha)可以由(you)最大的(de)(de)內部長度或內徑乘以上述系(xi)數(shu)求得,這個(ge)數(shu)值(zhi)只能用負(fu)值(zhi)來(lai)表示。無論是內部還(huan)是外部尺(chi)寸(cun),每一(yi)表面(mian)的(de)(de)模(mo)具磨損公(gong)(gong)差(cha)均為計算(suan)值(zhi)的(de)(de)0.5。


  一般鍛(duan)(duan)件(jian)的標準厚度公(gong)(gong)(gong)差隨(sui)鍛(duan)(duan)件(jian)的質量(liang)(liang)增加而增大。例(li)如(ru),一個(ge)6.8 kg的鍛(duan)(duan)件(jian),其厚度公(gong)(gong)(gong)差為(wei)(外)+1.59mm,(內)-0.79mm;那么質量(liang)(liang)為(wei)90.72kg的鍛(duan)(duan)件(jian),其厚度公(gong)(gong)(gong)差則為(wei)(外)+3.97mm,(內)-2.38mm。


  厚度公差(cha)(cha)(cha)與模具閉合(he)公差(cha)(cha)(cha)是(shi)(shi)兩(liang)個相同的(de)(de)用語,對于(yu)300系(xi)列(lie)和400系(xi)列(lie)不(bu)銹(xiu)鋼,這種公差(cha)(cha)(cha)數值是(shi)(shi)不(bu)同的(de)(de),如(ru)表3-4所示(shi)。從(cong)分型縱向延伸15.25cm以上(shang)的(de)(de)鍛件端部(bu)公差(cha)(cha)(cha),包括了(le)模具閉合(he)公差(cha)(cha)(cha)以及(ji)±0.076mm/mm的(de)(de)長度公差(cha)(cha)(cha)。這個公差(cha)(cha)(cha)要(yao)被加到表3-3所示(shi)的(de)(de)數值上(shang)去,但僅僅適用于(yu)端部(bu)公差(cha)(cha)(cha)。


表 4.jpg


  表3-5所列(lie)出的(de)(de)是不銹鋼鍛(duan)件公差(cha)與鍛(duan)件質量的(de)(de)配(pei)合關系。


  一般鍛件毛坯加工余(yu)量所包含的內(nei)容,如圖(tu)3-5所示。


圖 5.jpg


  需(xu)要注(zhu)意的是,為了清楚起見(jian),圖3-5將(jiang)公差和余量放大來(lai)表(biao)示。



2. 毛坯加熱


  不銹鋼(gang)鍛造前加(jia)熱可用(yong)電(dian)爐(lu)(lu),也可用(yong)火焰爐(lu)(lu)。一般生產(chan)多用(yong)火焰爐(lu)(lu),爐(lu)(lu)內氣(qi)氛應保持中性或微氧化性。


  不(bu)銹鋼(gang)的熱(re)導(dao)率隨著溫(wen)度(du)的增加(jia)而增大。因此,對于(yu)(yu)直徑大于(yu)(yu)100mm的手壞(huai),均(jun)應采(cai)用兩(liang)段(duan)加(jia)熱(re)制度(du):在預熱(re)階(jie)段(duan),保持(chi)(chi)800~850℃的爐溫(wen)以較慢的速(su)度(du)加(jia)熱(re);在加(jia)熱(re)和均(jun)熱(re)階(jie)段(duan),保持(chi)(chi)較高爐溫(wen)(始(shi)鍛溫(wen)度(du)上限(xian)),以便能迅速(su)加(jia)熱(re)到始(shi)鍛溫(wen)度(du)。


  對于表(biao)面質量要求(qiu)較高的精(jing)密鍛件,或(huo)余量要求(qiu)較少的重(zhong)要鍛件,加熱(re)前(qian)往往在毛坯表(biao)面涂一層防護涂料(玻璃潤滑劑),然后在普(pu)通加熱(re)爐內(nei)加熱(re)。


  不銹鋼的加熱時間可(ke)以按0.3~0.5min/mm計算。


3. 鍛造


  以模(mo)鍛為例(li),做(zuo)以下說(shuo)明。


  模鍛(duan)(duan)之前模具應預熱(re)至(zhi)150~200℃,有(you)時可(ke)預熱(re)到300℃。不(bu)銹(xiu)鋼模鍛(duan)(duan)可(ke)采用單型槽(cao)或多型槽(cao)模。截面形狀有(you)劇烈變(bian)化或形狀復(fu)雜的鍛(duan)(duan)件,必須(xu)采用預制坯的工序(xu)。不(bu)銹(xiu)鋼黏性(xing)大,易粘模。因此,模鍛(duan)(duan)件的質量(liang)與模鍛(duan)(duan)過程(cheng)中(zhong)的潤(run)滑(hua)密切(qie)相關。每(mei)次錘擊之前,模具都必須(xu)潤(run)滑(hua),并(bing)要把潤(run)滑(hua)劑涂抹均勻,以免產生(sheng)表面缺陷。


  在每(mei)次錘擊之后(hou),特別是打第一錘之后(hou),一定要注意將氧(yang)化皮(pi)吹刷干凈,一火(huo)不能(neng)鍛造成時,在預鍛后(hou)仍需清除(chu)氧(yang)化皮(pi)。



4. 切邊(bian)


  各類不(bu)(bu)銹(xiu)鋼最好采(cai)用熱(re)切(qie)邊(bian)。熱(re)切(qie)邊(bian)通常應在不(bu)(bu)低于800℃溫度(du)下(xia)進(jin)行(xing)(xing)。冷鍛(duan)件(jian)切(qie)邊(bian)時(shi)必(bi)須(xu)預熱(re)到900~950℃進(jin)行(xing)(xing)。沉淀硬化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼必(bi)須(xu)切(qie)邊(bian),以免形成毛邊(bian)裂(lie)紋。對于很薄的葉(xie)片鍛(duan)件(jian),特別(bie)是(shi)馬氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼鍛(duan)件(jian),允許在退火后(hou)冷切(qie)邊(bian)。



5. 鍛后(hou)冷卻


 馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)對(dui)冷卻速度特別敏感(gan),為了(le)防止產生裂紋,應采取緩冷措施(shi)。


 一(yi)般是(shi)將鍛件在200℃左(zuo)右的爐(lu)(lu)墻中或石棉保(bao)溫箱(xiang)中冷(leng)卻,或者是(shi)轉入600℃爐(lu)(lu)中保(bao)溫并(bing)隨爐(lu)(lu)冷(leng)卻。


 奧氏體和鐵(tie)素(su)體不銹鋼(gang)因(yin)無相變發生,鍛后可常空冷。



6. 表面清理


 不銹鋼(gang)在制坯(pi)和終(zhong)鍛(duan)之間,在機械(xie)加(jia)工之前,均需將氧化皮(pi)清(qing)除(chu)干凈。酸洗(xi)和噴丸都是較好的清(qing)除(chu)方(fang)法,以鍛(duan)件先噴丸再進(jin)行(xing)酸洗(xi)效(xiao)果會更好。若用滾(gun)筒去除(chu)氧化皮(pi),則酸洗(xi)宜放在滾(gun)筒清(qing)理之后。