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04
2020
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如何合理的設(shè)定鍛造溫度范圍？
如何合理的設(shè)定鍛造溫度范圍?
鐵碳合金
?Fe-C合金相圖
1鍛造溫度范圍
定義
鍛造溫度范圍指的是開始鍛造的溫度(始鍛溫度)和結(jié)束鍛造的溫度(終鍛溫度)之間的一段溫度區(qū)域。
2如何合理的設(shè)定鍛造溫度范圍?
原則
要保證金屬在此溫度范圍內(nèi)，具有較高的塑性和較低的變形抗力，能以最少的火次，獲得合適的金相組織與力學(xué)性能。
補(bǔ)充
? 始鍛溫度應(yīng)保證，在終鍛之前金屬還有足夠的塑形，在鍛后金屬仍能獲得再結(jié)晶組織;
? 過高的終鍛溫度，除了會(huì)增加能源消耗外，也會(huì)使得鍛件在冷卻過程中，晶粒繼續(xù)長(zhǎng)大，從而降低其力學(xué)性能，尤其是沖擊韌度。
? 終鍛溫度若低于再結(jié)晶溫度，鍛坯內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)加工硬化，使塑性降低，變形抗力急劇增大，內(nèi)部產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，導(dǎo)致坯料在鍛造或后續(xù)工序中產(chǎn)生開裂。因此，終鍛溫度一般要高于金屬的再結(jié)晶溫度50～100°C。
3碳鋼的鍛造溫度范圍
依據(jù)
可以根據(jù)鐵-碳相圖確定。
特點(diǎn)
? 碳鋼的始鍛溫度隨含碳量的增加而降低;
? 合金鋼的始鍛溫度一般可參照含碳量相同的碳鋼來確定，合金鋼的始鍛溫度隨含碳量的增加降低的更多。
補(bǔ)充
? 鋼錠在液態(tài)凝固時(shí)，其原始晶粒組織比較穩(wěn)定，過燒的傾向較小，因此鋼錠的始鍛溫度可以比同鋼種的鋼坯和鋼材高20-50℃;
?鋼坯在高溫單相區(qū)(如GSE線以上的奧氏體區(qū))具有良好的塑形。因此亞共析鋼，一般在GS線以上15-50℃左右鍛造。
?低碳鋼(含碳量ωc<0.3%)，由于其在GS線以下的兩相區(qū)(α+γ)也有足夠的塑形，因此終鍛溫度可以在GS線以下。較低的溫度，可使材料在劇烈變形過程中，通過位錯(cuò)強(qiáng)化的方式提升材料的強(qiáng)度，同時(shí)通過部分再結(jié)晶鐵素體的細(xì)晶強(qiáng)化提高材料強(qiáng)度而不降低韌性。
?過共析鋼，溫度降至SE線以下，開始沿晶界析出二次碳化物。為了打碎這些滲碳體，可AE線以下的兩相區(qū)，繼續(xù)鍛打，在鍛坯塑形顯著降低之前，停止鍛打。過共析鋼的終鍛溫度一般應(yīng)該高于SE’線50-100℃以上。
4其他材料的鍛造溫度范圍
綜合確定
有色金屬、不銹鋼、高溫合金以及不發(fā)生相變的鋼種(如奧氏體鋼、鐵素體鋼)等，其鍛造溫度范圍，則需要通過各種試驗(yàn)，以及金相圖、塑性圖、抗力圖和再結(jié)晶圖綜合分析等，最終確定出合理的鍛造溫度范圍。
補(bǔ)充
對(duì)于冷卻時(shí)不產(chǎn)生重結(jié)晶轉(zhuǎn)變奧氏體鋼、鐵素體鋼等，由于不能用熱處理方法細(xì)化晶體，所以必須嚴(yán)格控制終鍛溫度，終鍛溫度不能過高。
5參考
由于生產(chǎn)條件的不同，各工廠所用的鍛造溫度也不完全相同。鋼料和有色金屬的鍛造溫度，都可以參考相應(yīng)的《常用金屬材料鍛造溫度范圍表》。
補(bǔ)充
? 一般情況下，鋼的含碳量在5‰千以內(nèi)的，鍛造溫度范圍為1250~800 C°;含碳量大于5‰的，鍛造溫度范圍為1200~850C°;
? 普通碳素鋼的鍛造溫度范圍為1300~700 C°，優(yōu)質(zhì)碳素鋼的鍛造溫度范圍1250~800 C°;合金結(jié)構(gòu)鋼的鍛造溫度范圍1200~800 C°，碳素工具鋼的鍛造溫度范圍1150~750 C°;合金工具鋼的鍛造溫度范圍1150~800 C°，高速工具鋼的鍛造溫度范圍1150~900 C°，合不銹耐酸鋼的鍛造溫度范圍1200~750 C°，熱耐不起皮鋼的鍛造溫度范圍1150~800 C°，彈簧鋼的鍛造溫度范圍1150~800 C°，合金結(jié)構(gòu)鋼的鍛造溫度范圍1100~800 C°。
? 高溫合金的鍛造溫度范圍，鐵基合金為1150~850 C°，鎳基合金為1160~950 C°。
? 有色金屬的鍛造溫度范圍：鋅165~110 C°，黃銅850~650 C°，青銅850~650 C°，白銅1120~700 C°，純銅950~800 C°，工業(yè)純鋁470~380 C°，防銹鋁450~380 C°，硬鋁470~380 C°，鍛鋁480~380 C°，超硬鋁450~380 C°，鎂合金430~300 C°。
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