第2章锻造用原材料及坯料准备.ppt

第2章 锻造用原材料及坯料准备; 2.1 锻造用原材料;2.1.1　黑色金属;;冷锻用钢的尺寸公差;锻造用钢的宏观缺陷;(1) 折叠;(2) 划痕;(3) 发纹 ;钢的低倍组织;(1) 偏析;(2) 缩孔残余;（3）白点;非金属夹杂物;钢中常见的非金属夹杂物;(1) 硫化物;(2) 硅酸盐夹杂物;(3) 氧化物;(4) 夹渣;钢的晶粒度;45钢在不同回火温度下晶粒度与冲击韧度和硬度的关系;钢的实际晶粒度;钢的显微组织;(1) 珠光体形态;(2) 表面脱碳层;（3）再结晶组织;2.1.2 　有色金属和贵金属 纯铝、纯铜成形容易； 合金成份高的铝合金变形性能差，难于成形； 黄铜的变形抗力相当于低碳钢； 纯镍、银等成形容易。;精锻用有色金属和贵金属;有色金属和贵金属的缺陷;（2）粗晶环 铝合金、镁合金挤压棒材，在其圆断面的外层区域，常出现粗大晶粒，称为粗晶环。粗晶环的产生与许多因素有关，其中主要是由于挤压过程中金属与挤压筒之间的摩擦过大。 有粗晶环的棒料，锻造时容易开裂，如粗晶环保留在锻件表层，会降低锻件的性能。因此，锻前须将粗晶环车去;2.2下料和下料方法 下料是自由锻和模锻的第一道工序。 不同的下料方式，直接影响着锻件的精度、材料的消耗、模具与设备的安全以及后续工序过程的稳定。;下料方法的优缺点; 传统的下料方式 ：;坯料体积和余量; 2.2.1　剪切法;图2.2 棒材的剪切过程; z值的大小与所剪切材料的力学性能有关。最差的情况下z值最大可达0.15~0.20倍棒料直径。 如果剪切质量很好，在棒料的剪切端部只产生不大的压痕（如图2.2(d)）。;剪切缺陷(如图2.2(e));图2.3 全封闭剪切模具装置 1－固定剪刀；2－坯料；3－活动剪刀；4－滑板 5－上压头；6－打料销；7－推料弹簧；8－推簧阀 9－定位螺钉；10－滑轮；11－斜块座； 12－复位弹簧13－限位螺钉；14－棒料;精密模锻对下料的品质要求; 图2.4 评价毛坯剪切品质的一些技术参数 、 －分别为静、动剪刀形成的压塌深度 －截面不平度； －截面倾角； 、 －分别为棒料直径和毛坯最小直径； －截面光亮带宽度； L－毛坯长度;锻造工艺对剪切的质量要求;精密棒料剪切法;图2.5 径向夹紧剪切原理 1－动剪刀；2－夹紧块；3－棒料； 4－静剪刀；5－挡板 ;图2.6 差动式剪切模的工作原理 1－楔块；2-楔形滑板；3-弹 4－剪刀；5－棒料;2.2.2 锯切法一般锯切; 圆盘锯在锯断大直径圆钢时，必须使用大直径的圆锯片，机器也变大。锯缝越大，材料利用率越低。 弓形锯、圆盘锯、带锯机锯切坯料时消耗锯缝的质量比为：1.56:1.87:1。;带锯锯切; 图2.7 GZ4025型卧式带锯的外形图;双金属锯带;典型锯齿形状如下图：; 锯齿定向也影响锯带的切削性能。如图所示为三种典型的锯齿定向型式 ：;2.2.3 其它下料方法;放电切割：成本高，普及率低，不能广泛用于钢材的切断，只宜于应用在经过热处理以后的模具以及高硬材料零件的切割。 激光切割：在板料加工上用得较多，但在棒材、型材的切割上用得较少。;2.3 模锻时的润滑;2.3.1传统热模锻润滑剂和温锻润滑剂;使用石墨润滑剂的一般要求; 为了减少石墨的表面张力，加入少量表面活性利，使水与液体或固体的表面张力显著下降，以增强石墨能均匀地分散在水中的能力，防止石墨沉积。 具有多性能的水基石墨润滑剂的成分，其配方主要是由固体石墨和无机盐类及介质组成。 无机盐在润滑剂中主要起润滑脱模、绝热和高温湿润作用。;温锻润滑剂;2.3.2 新型绿色热精密模锻润滑剂;DF型非石墨型模锻润滑剂物理特性;DF型非石墨型模锻润滑剂的优点;2.4 钢的软化退火;图2.11 珠光体球化处理曲线a)碳素钢　　　　b)合金钢;软化退火;20钢不同热处理状态下的力学性能;采用磷化处理可以使钢坯料表面发生化学反应，生成磷酸盐被膜。 磷酸盐被膜是无机盐，由细小片状结晶组织构成，它呈多孔状态，对润滑剂有很好的吸附作用。 磷酸盐被膜与钢表面结合得很牢固，而且磷酸盐被膜具有一定的塑性，冷挤压和冷锻时与钢材一起变形，坯料和模具不直接接触。 磷化膜由磷酸盐溶液与金属铁相互作用生成。; 2.5.1 钢制坯料的一般磷化处理工艺;2.5.2 钢制坯料的快速磷化处理工艺;磷化液成份的调整工艺过程;2.5.3 磷化处理操作过程要点;（2）加热装置可为电热、蒸汽加热等直接加热装置；加热温度不能低于或高于规定的加热温度；所配制