鍛造工藝過程
坯料準備:首先要選擇合適的鋼坯作為原材料。鋼坯的質量直接影響鍛件的質量,一般根據鍛件的尺寸、形狀和性能要求來選擇鋼坯的材質、尺寸和形狀。例如,對于要求高強度的機械零件鍛造,可能會選擇優質合金鋼坯料,并且要保證坯料的表面質量良好,無明顯的缺陷。
加熱處理:將鋼坯加熱到合適的鍛造溫度范圍。不同的鋼材有不同的鍛造溫度區間,一般碳鋼的鍛造溫度在 1200 - 800℃左右。加熱的目的是提高鋼材的塑性,降低其變形抗力,使鍛造過程更加容易進行。在加熱過程中,要嚴格控制加熱速度和溫度,避免鋼材過熱、過燒等缺陷。例如,過燒會使鋼材的晶粒粗大,嚴重影響其力學性能。
鍛造操作:
自由鍛造:這是一種基本的鍛造方法。在自由鍛造過程中,通過使用鍛造錘或壓力機等設備,對加熱后的鋼坯進行鐓粗、拔長、沖孔、彎曲等操作,使其逐漸形成所需的形狀。例如,鐓粗操作可以增加坯料的橫截面積,常用于制造盤類零件;拔長則是減小坯料的橫截面積,增加其長度,適用于制造軸類零件。
模鍛:是將加熱后的鋼坯放入模具中進行鍛造的方法。模具的形狀與最終鍛件的形狀相匹配,通過一次或多次模鍛操作,可以精確地制造出形狀復雜、尺寸精度高的鍛件。模鍛的生產效率高,鍛件質量穩定,常用于批量生產汽車、航空航天等領域的零部件。
冷卻和后續處理:鍛造完成后,鍛件需要進行適當的冷卻。冷卻速度也會影響鍛件的性能,一般采用空冷、坑冷或爐冷等方式。空冷速度較快,適用于一些對性能要求不高的鍛件;對于性能要求較高的鍛件,可能需要采用爐冷等緩慢冷卻方式,以防止產生內應力和裂紋。冷卻后的鍛件還可能需要進行切邊、沖孔、熱處理等后續處理,以進一步提高其性能和精度。