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鍛造鍛件時產(chǎn)生裂紋的原因

下面茂金鍛造機械加工廠和您聊聊鍛造鍛件時產(chǎn)生裂紋的原因

在錘上模鍛時，常出現(xiàn)飛邊裂紋。這種裂紋深入鍛件，裂紋周圍常發(fā)現(xiàn)有偏析和輕微的過熱。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，機器自由鍛已成為鍛造生產(chǎn)的主要方法，在重型機械制造中，它具有特別重要的作用。飛邊裂紋不僅在切邊時出現(xiàn)，多的是在淬火后才顯露出來。一般飛邊愈薄，則飛邊裂紋愈嚴重。這種裂紋可能由下列原因引起的：模具設計不當。 在與飛邊相鄰處帶有厚度不大的垂直肋的鍛件，往往由于肋的根部處圓角半徑取得過小，肋的根部處相對靜止的金屬與向飛邊槽流動的金屬之間產(chǎn)生較大的剪應力，以致引起剪裂紋。

為了避免發(fā)生這種裂紋，適當圓角半徑，使得介于流動與相對禁止的金屬之間的中間區(qū)域，從而減小剪應力，產(chǎn)生裂紋。 由這種剪應力引起的飛邊裂紋，一般是成一水平直線，并位于飛邊區(qū)的邊緣部位，而不在中間。冶金工業(yè)中的鍛壓拉深屬于塑性加工或壓力加工，但鍛壓主要用于生產(chǎn)金屬零件，而軋制拉深主要用于生產(chǎn)板材、帶材、管材、型材和線材等一般金屬材料。坯料的質量低。 鋁合金坯料內常常有裂紋。分層或氧化膜等缺陷。這些缺陷在模鍛時可能被擠到飛邊里去，因此，在切除飛邊后，便表現(xiàn)為鍛件的飛邊裂紋。

為避免產(chǎn)生飛邊裂紋，對形狀簡單的鍛件，好采用無飛邊模鍛，對于形狀復雜而不宜采用無飛邊模鍛的，只有適當增加制坯和預鍛工步，并合理地設計終鍛模膛。 在低于合金的固相線，但高于正常的鍛造溫度下進行鍛造。

在模鍛的后階段，變形區(qū)局限在分模面附近的一個很窄區(qū)域內。通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷，優(yōu)化微觀組織結構，同時由于保存了完整的金屬流線，鍛件的機械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。當多余金屬從模腔內外流時，流動著的金屬與相對禁止的金屬之間，由于激烈的相對運動而產(chǎn)生大量的熱，使這個局部范圍內的金屬發(fā)生過熱。再加上多余金屬被擠向飛邊槽時，這個部位出現(xiàn)很大的剪應力，在此剪應力的作用下，飛邊處過熱的部位往往產(chǎn)生裂紋。 此外，鍛件鍛造過程中如果采用連續(xù)打擊，雖然鍛前加熱溫度并未正常鍛造溫度范圍，同樣也可能產(chǎn)生上述后果

鋁合金鍛造的加熱工藝

鋁合金的鍛造溫度范圍窄，容易過熱、過燒，所以必需菁確測溫、控溫，爐溫偏向蕞好在±5℃范圍之內。

鋁合金可用各種各樣的加熱設備停止鍛前加熱，如電阻爐、燃氣爐、燃油爐、感應加熱安裝、流態(tài)粒子爐等。在進行下料前，需要根據(jù)環(huán)形鍛造原材料標準和工藝要求核對材料的材質證書，特殊鋼材需按合同規(guī)定核對，核對相符方能進行下料。國內普通選用電阻爐加熱，在這種狀況下，爐內蕞好裝有強迫爐氣循環(huán)安裝，以促使爐溫平均。當運用燃氣爐或燃油爐時，必需運用低硫燃料，并且爐內火焰不允許直接放設坯料外表。國外以為鋁合金鍛造加熱以馬弗爐為蕞佳，并且燃氣半瘋鎖式爐得到了較普遍的應用。在鋁合金鍛壓過程高度自動化時，常用的加熱方式有感應加熱、電阻加熱和流態(tài)粒子加熱等。

鋁合金具有良好的導熱性，所以任何厚度的毛坯均可不經(jīng)預熱，直接進入高溫爐內加熱，但加熱時間比普通碳鋼長，這是由于鋁合金加熱時必需保證內部強化相充沛溶解，以便使合金組織平均，塑性進步。凡應力集中不可避免時，鍛件材料的缺口韌性通常是選材時的重要因素。鋁合金坯料的加熱時間按每毫米直徑或厚度1.5～2min計算。強化相的溶解過程與強化相的大小、外形、散布特性及自身性質有關，組織愈粗大，溶解也愈慢，所以鑄錠、大型鍛件及粗棒料(φ100mm以上)應取加熱時間的上限。合金元素含量高的坯料，其加熱時間長些，如LC4應比LD2合金的加熱時間長些。普通狀況下，鋁合金的加熱時間1～2h就夠了，假如遇到不得已的延長時，則加熱時間可超越4～6h，若再長則倡議將金屬從爐中取出，以防過熱和吸氫。

鑄造和鍛造的輪轂有什么區(qū)別？

1，價格。如果鍛件上的印記在機械加工時會被切削掉，那末在車間的生產(chǎn)過程中，在這個鍛件裝配完畢或用打印模等其它方法重新作出標記前，應掛上金屬標簽，以免混亂。因為鍛造的生產(chǎn)工序要比低壓鍛造的多得多，鍛造的輪轂與鑄造的相比，金相組織前者是破碎晶粒與鍛態(tài)組織，后者是枝晶狀晶粒與鑄態(tài)組織。單項機械性能指標方面，鍛的普遍提高30%——50%，個別指標更高幾倍。所以同一型號的輪轂通常鍛造出來的要比低壓鑄造出來的要貴的多。

2，外觀。無論是鑄造還是鍛造出來的輪轂，當經(jīng)過各種工序后如果不做標識基本上很難從外觀上看出太大的區(qū)別來，但通常鍛造出來的輪轂輻條一般會更簡結精細。

3，性能。低壓鑄造出來的輪轂，因為在壓力下充型和凝固,所以充填性好,鑄件縮松少,致密性高?鍛造出來的輪轂，因為輪轂的晶粒流向與受力方向一致，所以通常強度較高，韌性與疲勞強度也都顯著優(yōu)于鑄造輪轂。

自由鍛造的優(yōu)點

自由鍛造生產(chǎn)的優(yōu)點：

①自由鍛造可以改善金屬的組織和性能，金屬自由鍛件的質量和力學性能都比鑄造件的高，其強度比鑄造件的高50% -70%,因此能夠承受大的沖擊載荷，采用鍛件可以在保證零件設計強度的前提下，減輕零件本身重量,這對航空航天和交通工具有重要意義。

②自由鍛造可以節(jié)約原材料。采用自由鍛造方法可以生產(chǎn)出形狀更接近于零件的制件。

③自由鍛造適用于單件小批量生產(chǎn)，品種改變靈活性較大。

④直軸或彎軸件和環(huán)形件由于金屆沒有橫向流動，其流線分布一般比模鍛件的吏為合理。特別適于形狀簡單、截面變化小而主軸呈平緩的直線或彎曲的軸類件、盤類件或環(huán)形件。

⑤一些特殊的質扭要求，可通過自由鍛的工藝過程得到滿足，如通過反笈鐓拔可提高原材料的質量等。