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(chan)角度(du)(du)考(kao)慮,應該在滿足鍛(duan)(duan)件(jian)尺寸及性能要求的(de)基礎上,盡量(liang)發揮生產(chan)設(she)備的(de)生產(chan)率和降(jiang)低(di)燃料(liao)及設(she)備的(de)消耗。因(yin)此,選(xuan)擇始鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)和終(zhong)鍛(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)就(jiu)成為一個(ge)綜合(he)(he)性的(de)技術問題(ti)和經(jing)濟問題(ti)。假如在較寬的(de)溫(wen)度(du)(du)范圍都能獲得合(he)(he)格(ge)的(de)鍛(duan)(duan)件(jian),應該從經(jing)濟角度(du)(du)來選(xuan)擇合(he)(he)理(li)的(de)鍛(duan)(duan)造(zao)工藝(yi)規程。很(hen)明顯,溫(wen)度(du)(du)愈(yu)高(gao),鍛(duan)(duan)造(zao)就(jiu)愈(yu)容易進行(xing),生產(chan)率也(ye)就(jiu)會愈(yu)高(gao);但是燃料(liao)的(de)消耗及加熱爐的(de)損耗也(ye)會愈(yu)大,因(yin)此應從這兩方面考(kao)慮,進行(xing)合(he)(he)理(li)的(de)選(xuan)擇。



1. 下料


  直徑(jing)大(da)于40mm的(de)棒(bang)材多用圓盤直徑(jing)較(jiao)大(da)的(de)盤鋸切割(ge),較(jiao)小直徑(jing)的(de)棒(bang)材可用砂輪切割(ge)機(ji)切割(ge)。


  馬(ma)氏(shi)體不銹鋼對表(biao)面缺陷十分敏感,原料表(biao)面若有劃痕等缺陷,都會在鍛造過(guo)程中擴展成裂(lie)縫。對于表(biao)面有缺陷的棒材,必(bi)須經車削剝皮或用無芯(xin)磨(mo)床(chuang)磨(mo)去一(yi)層,將缺陷清(qing)除干凈后,方可進入下道工序(xu)。


  一般鍛件毛坯余量由幾部分構成:①. 切削加工;②. 脫模(mo)斜度;③. 厚度;④. 收縮量;⑤. 模(mo)具(ju)磨損;⑥. 模(mo)具(ju)錯位(wei)(對中)情況。


  按(an)一般(ban)鍛(duan)件(jian)來(lai)說,其(qi)長度(du)和寬度(du)的標(biao)準公差為:±0.076mm/mm。這(zhe)一數值適用于(yu)直徑。這(zhe)個公差包括收縮、刻模和模具拋光的允許(xu)誤差。


  模具(ju)磨損(sun)影響(xiang)鍛(duan)(duan)件總長度和(he)總寬(kuan)度的(de)(de)公差。余(yu)量(liang)變(bian)化的(de)(de)大小(xiao)取決于(yu)(yu)鍛(duan)(duan)造材料(liao)和(he)鍛(duan)(duan)件形狀(zhuang)。因此,對于(yu)(yu)各種鍛(duan)(duan)造材料(liao),模具(ju)磨損(sun)公差除了用于(yu)(yu)長、寬(kuan)公差外,還被用于(yu)(yu)僅與鍛(duan)(duan)件表(biao)面(mian)有關的(de)(de)一些尺寸(cun),模具(ju)磨損(sun)公差不能用于(yu)(yu)中心距尺寸(cun)。


  對于(yu)所有(you)外(wai)(wai)(wai)(wai)部尺(chi)寸(cun),包括(kuo)長、寬(kuan)和(he)外(wai)(wai)(wai)(wai)徑,模(mo)具的磨損(sun)公差(cha)(cha)可以這樣計(ji)算(suan):以外(wai)(wai)(wai)(wai)輪廓的最(zui)長尺(chi)寸(cun)和(he)外(wai)(wai)(wai)(wai)徑(從(cong)平行于(yu)模(mo)具的主(zhu)要分型(xing)面測得)乘以表(biao)(biao)3-3中的近似系數,再加正(zheng)的長、寬(kuan)公差(cha)(cha)值(zhi)。對于(yu)外(wai)(wai)(wai)(wai)輪廓尺(chi)寸(cun)的模(mo)具磨損(sun)公差(cha)(cha)只能用正(zheng)值(zhi)來表(biao)(biao)示。


表 3.jpg


  對于所有內(nei)部(bu)(bu)(bu)尺(chi)寸,包(bao)括長、寬和內(nei)徑,模具(ju)的磨損公差可以(yi)由最大的內(nei)部(bu)(bu)(bu)長度或(huo)內(nei)徑乘以(yi)上述系數(shu)求得,這(zhe)個數(shu)值只能(neng)用(yong)負值來表(biao)示。無論是(shi)內(nei)部(bu)(bu)(bu)還(huan)是(shi)外部(bu)(bu)(bu)尺(chi)寸,每一表(biao)面的模具(ju)磨損公差均為計(ji)算(suan)值的0.5。


  一(yi)般鍛(duan)(duan)件(jian)的標準厚度(du)公差(cha)隨鍛(duan)(duan)件(jian)的質量(liang)增(zeng)加而增(zeng)大。例如,一(yi)個6.8 kg的鍛(duan)(duan)件(jian),其厚度(du)公差(cha)為(外)+1.59mm,(內)-0.79mm;那么質量(liang)為90.72kg的鍛(duan)(duan)件(jian),其厚度(du)公差(cha)則為(外)+3.97mm,(內)-2.38mm。


  厚度公(gong)差(cha)(cha)與模具閉(bi)合(he)公(gong)差(cha)(cha)是兩個相(xiang)同的(de)用語(yu),對于(yu)300系列和400系列不銹鋼(gang),這種(zhong)公(gong)差(cha)(cha)數值是不同的(de),如表3-4所示。從分型縱(zong)向延伸15.25cm以(yi)上(shang)的(de)鍛件端部(bu)公(gong)差(cha)(cha),包括了模具閉(bi)合(he)公(gong)差(cha)(cha)以(yi)及±0.076mm/mm的(de)長(chang)度公(gong)差(cha)(cha)。這個公(gong)差(cha)(cha)要(yao)被加到表3-3所示的(de)數值上(shang)去,但僅僅適用于(yu)端部(bu)公(gong)差(cha)(cha)。


表 4.jpg


  表3-5所列出的(de)是不銹鋼鍛(duan)件公差與鍛(duan)件質量(liang)的(de)配合(he)關(guan)系。


  一般鍛件毛(mao)坯加工余(yu)量所(suo)包含的(de)內容,如(ru)圖3-5所(suo)示。


圖 5.jpg


  需(xu)要(yao)注意的是,為了清(qing)楚起見(jian),圖3-5將公差和余量放大來表示(shi)。



2. 毛坯加熱


  不銹鋼鍛(duan)造(zao)前加(jia)熱可(ke)用(yong)電(dian)爐,也可(ke)用(yong)火(huo)焰爐。一般(ban)生產(chan)多用(yong)火(huo)焰爐,爐內氣氛應保持(chi)中性(xing)或微氧化性(xing)。


  不銹鋼的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)導率(lv)隨著(zhu)溫(wen)(wen)度的(de)(de)(de)(de)增加(jia)而增大(da)。因此,對于直徑大(da)于100mm的(de)(de)(de)(de)手壞,均應采用(yong)兩段加(jia)熱(re)(re)(re)制度:在預熱(re)(re)(re)階(jie)段,保持800~850℃的(de)(de)(de)(de)爐溫(wen)(wen)以(yi)較慢的(de)(de)(de)(de)速度加(jia)熱(re)(re)(re);在加(jia)熱(re)(re)(re)和均熱(re)(re)(re)階(jie)段,保持較高爐溫(wen)(wen)(始鍛溫(wen)(wen)度上限),以(yi)便能迅速加(jia)熱(re)(re)(re)到(dao)始鍛溫(wen)(wen)度。


  對于表面(mian)質量(liang)要求較高(gao)的精(jing)密鍛(duan)件(jian),或余(yu)量(liang)要求較少的重(zhong)要鍛(duan)件(jian),加熱(re)(re)前往往在(zai)毛坯表面(mian)涂一層(ceng)防護涂料(玻璃潤滑劑),然(ran)后(hou)在(zai)普(pu)通加熱(re)(re)爐內加熱(re)(re)。


  不(bu)銹鋼的加熱時(shi)間可以按0.3~0.5min/mm計算。


3. 鍛造


  以(yi)模鍛為例,做以(yi)下說明。


  模(mo)(mo)鍛之前模(mo)(mo)具應預熱至(zhi)150~200℃,有時可預熱到300℃。不(bu)銹鋼(gang)模(mo)(mo)鍛可采用單(dan)型槽(cao)或(huo)多型槽(cao)模(mo)(mo)。截面(mian)形狀有劇烈變化(hua)或(huo)形狀復雜的鍛件(jian),必須采用預制(zhi)坯的工(gong)序。不(bu)銹鋼(gang)黏性大(da),易粘模(mo)(mo)。因此(ci),模(mo)(mo)鍛件(jian)的質量與(yu)模(mo)(mo)鍛過程中的潤滑密切相關。每(mei)次錘擊(ji)之前,模(mo)(mo)具都必須潤滑,并要把潤滑劑涂抹均(jun)勻(yun),以免產生表面(mian)缺陷。


  在每次錘擊之后,特別是打第一錘之后,一定(ding)要注意將(jiang)氧化皮吹刷干凈,一火不(bu)能鍛(duan)造成時,在預鍛(duan)后仍(reng)需清除氧化皮。



4. 切邊


  各(ge)類不銹鋼(gang)最好采用熱(re)切(qie)(qie)(qie)邊(bian)。熱(re)切(qie)(qie)(qie)邊(bian)通常應(ying)在不低于800℃溫度(du)下進行(xing)。冷(leng)鍛件切(qie)(qie)(qie)邊(bian)時(shi)必須預熱(re)到900~950℃進行(xing)。沉(chen)淀硬(ying)化不銹鋼(gang)必須切(qie)(qie)(qie)邊(bian),以(yi)免形成毛邊(bian)裂紋。對于很(hen)薄(bo)的葉(xie)片鍛件,特別是馬氏體(ti)不銹鋼(gang)鍛件,允(yun)許在退火(huo)后冷(leng)切(qie)(qie)(qie)邊(bian)。



5. 鍛后冷卻


 馬(ma)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)對冷(leng)卻速度特別(bie)敏感,為了(le)防止產生裂紋,應采取(qu)緩冷(leng)措施。


 一般是將鍛(duan)件(jian)在200℃左右的爐(lu)墻中或石棉(mian)保(bao)(bao)溫(wen)箱中冷(leng)卻(que),或者是轉入600℃爐(lu)中保(bao)(bao)溫(wen)并(bing)隨(sui)爐(lu)冷(leng)卻(que)。


 奧氏體和鐵素體不銹鋼因無(wu)相變發生,鍛后可常空冷。



6. 表面清理


 不銹鋼在制坯(pi)和終鍛之間,在機械加工之前(qian),均需(xu)將氧化皮清(qing)除(chu)(chu)干凈。酸洗(xi)(xi)和噴(pen)丸都是較好(hao)(hao)的(de)清(qing)除(chu)(chu)方法,以鍛件先噴(pen)丸再進行酸洗(xi)(xi)效果會(hui)更(geng)好(hao)(hao)。若用滾筒(tong)去除(chu)(chu)氧化皮,則酸洗(xi)(xi)宜放在滾筒(tong)清(qing)理之后。