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。


  從生產角度考慮,應(ying)該在(zai)滿足鍛(duan)(duan)(duan)件(jian)尺寸(cun)及性(xing)(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)的(de)基礎上,盡(jin)量發揮生產設備(bei)的(de)生產率(lv)(lv)和(he)降低燃料及設備(bei)的(de)消耗(hao)。因此(ci),選(xuan)擇(ze)始鍛(duan)(duan)(duan)溫度和(he)終鍛(duan)(duan)(duan)溫度就(jiu)成(cheng)為一個綜合(he)性(xing)(xing)的(de)技(ji)術問題(ti)和(he)經濟問題(ti)。假如在(zai)較寬的(de)溫度范圍都能(neng)獲得合(he)格的(de)鍛(duan)(duan)(duan)件(jian),應(ying)該從經濟角度來選(xuan)擇(ze)合(he)理的(de)鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)工藝(yi)規程(cheng)。很明(ming)顯,溫度愈高,鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)就(jiu)愈容易進行,生產率(lv)(lv)也(ye)就(jiu)會愈高;但是燃料的(de)消耗(hao)及加熱爐的(de)損耗(hao)也(ye)會愈大,因此(ci)應(ying)從這兩方面考慮,進行合(he)理的(de)選(xuan)擇(ze)。



1. 下料(liao)


  直徑(jing)大于40mm的(de)(de)(de)棒材多(duo)用圓盤(pan)(pan)直徑(jing)較大的(de)(de)(de)盤(pan)(pan)鋸切(qie)割,較小(xiao)直徑(jing)的(de)(de)(de)棒材可用砂(sha)輪(lun)切(qie)割機(ji)切(qie)割。


  馬氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)對表(biao)面缺(que)陷(xian)十分(fen)敏感,原(yuan)料表(biao)面若有劃痕等缺(que)陷(xian),都會在鍛造過程中擴展(zhan)成裂縫(feng)。對于表(biao)面有缺(que)陷(xian)的棒材,必(bi)須經車削剝皮(pi)或用無芯(xin)磨床磨去一層,將缺(que)陷(xian)清除干凈后,方可進入下道工序。


  一般鍛件毛坯(pi)余(yu)量(liang)由幾部分(fen)構成:①. 切削加(jia)工;②. 脫模(mo)斜度(du)(du);③. 厚度(du)(du);④. 收縮量(liang);⑤. 模(mo)具(ju)磨損;⑥. 模(mo)具(ju)錯位(對(dui)中)情況(kuang)。


  按一(yi)般鍛件(jian)來說,其長度和(he)寬度的標準公(gong)差(cha)(cha)為:±0.076mm/mm。這一(yi)數(shu)值適用于直徑。這個(ge)公(gong)差(cha)(cha)包括收縮、刻模(mo)(mo)和(he)模(mo)(mo)具拋(pao)光(guang)的允(yun)許誤差(cha)(cha)。


  模(mo)具磨(mo)損(sun)影響鍛(duan)(duan)件總(zong)長度和總(zong)寬(kuan)度的(de)公差(cha)。余量變化(hua)的(de)大小取決于(yu)(yu)(yu)鍛(duan)(duan)造材料(liao)和鍛(duan)(duan)件形(xing)狀(zhuang)。因(yin)此,對于(yu)(yu)(yu)各種(zhong)鍛(duan)(duan)造材料(liao),模(mo)具磨(mo)損(sun)公差(cha)除了用于(yu)(yu)(yu)長、寬(kuan)公差(cha)外,還被(bei)用于(yu)(yu)(yu)僅(jin)與鍛(duan)(duan)件表面有關的(de)一些尺(chi)寸,模(mo)具磨(mo)損(sun)公差(cha)不能用于(yu)(yu)(yu)中心距尺(chi)寸。


  對于(yu)(yu)所(suo)有(you)外(wai)部尺(chi)(chi)寸,包括長(chang)、寬和外(wai)徑(jing),模(mo)具(ju)(ju)的(de)(de)磨(mo)損公差可(ke)以這(zhe)樣(yang)計算:以外(wai)輪廓(kuo)的(de)(de)最長(chang)尺(chi)(chi)寸和外(wai)徑(jing)(從(cong)平行于(yu)(yu)模(mo)具(ju)(ju)的(de)(de)主要分型面測得(de))乘以表3-3中的(de)(de)近似系數,再加正的(de)(de)長(chang)、寬公差值。對于(yu)(yu)外(wai)輪廓(kuo)尺(chi)(chi)寸的(de)(de)模(mo)具(ju)(ju)磨(mo)損公差只能用(yong)正值來表示。


表 3.jpg


  對于所有內部(bu)尺(chi)寸,包括長、寬和內徑(jing)(jing),模(mo)具(ju)(ju)的(de)(de)磨損(sun)公差(cha)可以由最大的(de)(de)內部(bu)長度或(huo)內徑(jing)(jing)乘(cheng)以上述系(xi)數求得(de),這個數值只能(neng)用負值來表示。無論(lun)是(shi)內部(bu)還是(shi)外部(bu)尺(chi)寸,每一表面(mian)的(de)(de)模(mo)具(ju)(ju)磨損(sun)公差(cha)均為計算值的(de)(de)0.5。


  一(yi)般鍛(duan)件的(de)標準厚度公差(cha)(cha)隨鍛(duan)件的(de)質(zhi)量增加而增大。例(li)如,一(yi)個(ge)6.8 kg的(de)鍛(duan)件,其(qi)厚度公差(cha)(cha)為(外)+1.59mm,(內)-0.79mm;那么質(zhi)量為90.72kg的(de)鍛(duan)件,其(qi)厚度公差(cha)(cha)則為(外)+3.97mm,(內)-2.38mm。


  厚度公(gong)(gong)(gong)差與模具閉(bi)合(he)公(gong)(gong)(gong)差是兩個(ge)相同(tong)(tong)的(de)用語,對于(yu)300系列和400系列不銹鋼,這(zhe)種公(gong)(gong)(gong)差數值是不同(tong)(tong)的(de),如(ru)表3-4所(suo)示。從分型縱向延伸15.25cm以上(shang)的(de)鍛(duan)件(jian)端部公(gong)(gong)(gong)差,包括了模具閉(bi)合(he)公(gong)(gong)(gong)差以及±0.076mm/mm的(de)長度公(gong)(gong)(gong)差。這(zhe)個(ge)公(gong)(gong)(gong)差要被加到(dao)表3-3所(suo)示的(de)數值上(shang)去(qu),但僅僅適用于(yu)端部公(gong)(gong)(gong)差。


表 4.jpg


  表3-5所列出的(de)是不銹鋼(gang)鍛件公差(cha)與鍛件質量的(de)配合關系。


  一(yi)般鍛件毛坯(pi)加工余量所包含的(de)內容(rong),如圖(tu)3-5所示。


圖 5.jpg


  需要注意(yi)的是,為(wei)了清楚起見(jian),圖3-5將公差和余量放大(da)來(lai)表示。



2. 毛坯加熱


  不(bu)銹鋼鍛造前加(jia)熱(re)可(ke)用(yong)(yong)電爐(lu),也可(ke)用(yong)(yong)火(huo)焰爐(lu)。一般生產(chan)多用(yong)(yong)火(huo)焰爐(lu),爐(lu)內氣氛應保持中性(xing)或微氧化性(xing)。


  不銹(xiu)鋼的熱(re)導率隨(sui)著溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的增加而增大。因此,對(dui)于直徑大于100mm的手(shou)壞,均應(ying)采用兩段(duan)加熱(re)制(zhi)度(du)(du):在預熱(re)階(jie)段(duan),保持(chi)800~850℃的爐(lu)溫(wen)(wen)(wen)以(yi)較慢的速度(du)(du)加熱(re);在加熱(re)和(he)均熱(re)階(jie)段(duan),保持(chi)較高爐(lu)溫(wen)(wen)(wen)(始鍛溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)上限),以(yi)便能(neng)迅速加熱(re)到始鍛溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)。


  對于表(biao)面質量要求較(jiao)高的(de)精密鍛件(jian),或余量要求較(jiao)少(shao)的(de)重要鍛件(jian),加(jia)熱前往(wang)往(wang)在(zai)毛坯表(biao)面涂一層防護涂料(玻璃潤滑劑),然(ran)后在(zai)普通加(jia)熱爐內加(jia)熱。


  不銹鋼的加熱(re)時間(jian)可以(yi)按0.3~0.5min/mm計算(suan)。


3. 鍛造


  以(yi)模鍛為例(li),做以(yi)下說明。


  模(mo)(mo)鍛(duan)(duan)之(zhi)前模(mo)(mo)具(ju)應預熱(re)至(zhi)150~200℃,有(you)時可(ke)(ke)預熱(re)到(dao)300℃。不銹鋼模(mo)(mo)鍛(duan)(duan)可(ke)(ke)采(cai)用(yong)單型槽或(huo)多(duo)型槽模(mo)(mo)。截面形狀(zhuang)有(you)劇烈變化(hua)或(huo)形狀(zhuang)復雜的(de)鍛(duan)(duan)件(jian),必(bi)須采(cai)用(yong)預制坯的(de)工序(xu)。不銹鋼黏性大,易粘模(mo)(mo)。因此,模(mo)(mo)鍛(duan)(duan)件(jian)的(de)質量與模(mo)(mo)鍛(duan)(duan)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)潤滑密切相關。每次錘擊之(zhi)前,模(mo)(mo)具(ju)都必(bi)須潤滑,并要把(ba)潤滑劑(ji)涂抹均(jun)勻,以免(mian)產生表面缺陷。


  在(zai)每次錘(chui)擊之(zhi)后(hou),特別是打第一(yi)錘(chui)之(zhi)后(hou),一(yi)定要(yao)注意將氧化皮吹(chui)刷(shua)干凈,一(yi)火不(bu)能鍛造成時(shi),在(zai)預鍛后(hou)仍需清除氧化皮。



4. 切邊


  各(ge)類不銹鋼最好采用熱切(qie)邊(bian)(bian)。熱切(qie)邊(bian)(bian)通常應(ying)在不低(di)于800℃溫(wen)度(du)下進(jin)行。冷鍛(duan)件切(qie)邊(bian)(bian)時必(bi)須(xu)預熱到900~950℃進(jin)行。沉(chen)淀硬化不銹鋼必(bi)須(xu)切(qie)邊(bian)(bian),以免形成毛邊(bian)(bian)裂(lie)紋(wen)。對于很薄(bo)的(de)葉片鍛(duan)件,特別是馬氏(shi)體不銹鋼鍛(duan)件,允(yun)許(xu)在退火(huo)后冷切(qie)邊(bian)(bian)。



5. 鍛后冷卻


 馬氏體不(bu)銹鋼對冷(leng)卻速度特別敏(min)感,為了防止產生裂紋,應采取緩冷(leng)措施。


 一般是(shi)將鍛(duan)件在200℃左右的爐墻中或(huo)(huo)石棉保溫箱中冷(leng)卻,或(huo)(huo)者是(shi)轉入600℃爐中保溫并隨爐冷(leng)卻。


 奧氏體和鐵(tie)素體不(bu)銹(xiu)鋼因無相變發(fa)生,鍛后可(ke)常(chang)空冷。



6. 表面清理


 不銹(xiu)鋼在制(zhi)坯(pi)和(he)終鍛之間,在機械(xie)加工之前(qian),均需將氧化皮清(qing)除(chu)干(gan)凈。酸洗和(he)噴(pen)丸(wan)(wan)都是較(jiao)好(hao)的清(qing)除(chu)方法,以鍛件先噴(pen)丸(wan)(wan)再進行酸洗效果(guo)會更好(hao)。若用(yong)滾筒(tong)去除(chu)氧化皮,則酸洗宜(yi)放在滾筒(tong)清(qing)理之后。