锻造技术培训

锻造技术培训教材锻造技术课程大纲（课时4小时）1、材料性能与锻造成形基本原理；2、铜合金力学性能基础知识；3、锻件缺陷类型及控制措施；4、下料与加热规范；第一章材料性能与锻造成形基本原理一，有色金属牌号的表示方法及相关机械性能根据国家标准（GB340-76）有色金属牌号的表示方法见下表：有关机械性能名词解释▲极限强度:材料抵抗外力破坏作用的最大能力(1)抗拉强度:外力是拉力时的极限强度,用拉伸时的最大负荷除以原始横断面面积.(2)抗弯强度:承受弯矩时的极限强度.▲屈服点（屈服极限）：代表小量塑性变形之抗力.▲收缩率φ:材料受拉力作用断裂时,端面缩小的面积和原始横端面面积之百分比.▲伸长率δ（延伸率）：

材料收拉力作用断裂时，伸长的长度与原有长度的百分比.▲硬度:

材料抵抗硬的物体压入其表面的能力.

(1)布氏硬度(HB):

以一定的负荷(一般为29.4KN)把一定大小(直径一般为10mm的硬钢球压入材料表面而形成凹坑,用凹坑的表面积来除负荷,即为硬度值.

(2)洛氏硬度(HR):

以一定的负荷把硬钢球或顶角为120度圆锥形金刚石压头压入材料表面,然后以材料表面上的凹坑的深度来计算硬度大小.

(3)维氏硬度(HV):

以1.18KN以内的负荷,把顶角为136度方锥形金刚石压头压入材料表面上,然后以材料凹坑上的表面积来除负荷,即得硬度值.

(4)标尺A(HRA):

采用588N的负荷和金刚石压头而求得的硬度.

(5)标尺B(HRB):

采用980N的负荷和直径为1.59mm的硬钢球来求得的硬度值.

(6)标尺C(HRC):

采用1.47KN的负荷和金刚石压头求得的硬度值.

▲铜的机械性能:熔点:1083℃;线膨胀系数16.610ˉ6／℃;导电率:95%;抗拉强度:196-235N／mm2;伸长率45-50%;端面收缩率:65-75%;布氏硬度:HB40;颜色:红色.▲铜及铜合金:一般分为:纯铜(紫铜);黄铜;

青铜;白铜黄铜分为:普通黄铜;镍黄铜;铅黄铜;锡黄铜;铝黄铜;铁黄铜;锰黄铜;硅黄铜;加砷黄铜我们公司锻造常用的铜材是普通黄铜H59及铅黄铜Hpb59-1.Hpb59-1铅黄铜的主要化学成分:含铜:57-60%;含铅:0.8-1.9%;铁：0.5以下；含锌:余量;含杂质总和:≤1.0%Hp59普通黄铜的主要化学成分:含铜:57-60%;含铅:0.8-3.5%;含锌:余量;含杂质总和:≤1.0%二,锻件成形的基本原理第一节金属塑性和变形抗力▲锻造成形是金属在锻锤的冲击力或压力机的压力作用下，在破坏自身完整性的条件下，稳定地改变其内部组织和几何形状与尺寸，获得所需要的组织结构和几何形状与尺寸的加工方法。塑性愈高，变形抗力愈低，则可锻性愈好；反之则差。一，金属塑性的基本概念及塑性指标1，金属塑性的基本概念塑性是指金属在外力作用下，能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力，它是金属的一种重要的加工性能。金属塑性不是固定不变的，它受到两大方面的影响：一个是金属的内在因素，如晶体结构、化学成分、组织状态等；一个是受变形的外部条件，即工艺过程，如变形温度、变形速率、变形的力学状态等。2，金属的塑性指标

（1）拉伸试验

伸长率和断面收缩率

（2）镦粗试验

压缩程度

（3）扭转试验

扭转角或扭转圈数

二，变形抗力

变形抗力是指在一定的加载条件下和一定的变形温度、速度条件下，引起塑性变形的单位变形力的大小，或者说金属抵抗塑性变形的能力。

三，影响金属塑性和变形抗力的因素

影响金属塑性和变形抗力的因素很多，可分为三个方面：

1，金属自然性质对塑性和变形抗力的影响

合金元素含量；组织状态：晶粒度、金相组织、铸造组织、晶格结构

2，变形温度-速度条件对塑性和变形抗力的影响

（1）变形温度的影响：

温度影响规律一般是：

随着温度的升高，有利于回复和再结晶，可在变形过程中实现软化以消除加工硬化，降低变形抗力，使在塑性变形过程中造成的破坏和缺陷的恢复可能性增加；同时，随着温度的升高，可能由多相组织转变为单相组织，导致塑性提高和变形抗力的降低。塑性随温度的升高而提高只在一定的条件下才是正确的，因为变形温度的影响是和材料本身的组织结构有密切关系的。

温度控制原则是：温度不能过低，否则会产生裂纹，要避开脆性区；也不能过高，否则会发生晶粒粗大，要防止过热或过烧现象。

普通铅黄铜如HPb59-1的脆性区温度在250~650℃；大于850℃时易产生过热或过烧现象。

3，受力状态对塑性和变形抗力的影响

在锻造成形的应力状态中，压应力个数愈多，数值愈大，金属塑性愈高，变形抗力也愈大。反之拉应力个数愈多，数值愈大，金属塑性愈低。

4，其他因素对金属塑性和变形抗力的影响（1期）不皇连续奴变形际的影证响唱（2挽）杀尺寸菜（体劳积）宿因素纽奉的影搂响：是尺寸足越大欠，其圆化学句成分腔和组朝织越犯不均摔匀，发且内蹄部缺劝陷也烟越多疼。混（3投）坯滴料表个面状唉况的紫影响里：章坯扣料表晚面越叉光滑恩，锻控压时辛的极症限变刃形程户度就酷越大估；反拦之，榴坯料玩表面虑粗糙的或有鸡裂纹搅、夹洞杂等饱缺陷蒙时，股变形夹过程时中应旁力集左中，普塑性撞低导惯致锻坑件开回裂。疤（洒4）痒工具芒、模卖膛表索面状种况的邪影响泉：栏表数面粗孔糙，户形成帽的摩幸擦力偏越大驼，产倦生的耗附加辆应力阔和残佣余应编力就歇越大毫。赶残散余应墨力对笋塑性巷成形著造成余许多渴不良博后果商，如辉制品关的尺兴寸和秀形状确发生策变化准，缩互短制豪品的德寿命取，增由大变封形抗坦力，叔降低放金属择塑性宅、冲疮击韧拖度及作抗疲堵劳强鹊度，饱大幅搜降低短模具洗寿命闻。勾四，堤提高狸金属块塑性汽和降扒低变洞形抗恰力的吨基本制途径握（毁1）那提高苏材料榴成分璃和组法织的卸均匀卧性站控制谷合金勾元数罗含量帅及采拣用热草处理蚂提高皮材料拦性能暑（炭2）凝合理冶选择圣变形辩温度向和应茅变速写率喷普通例铅黄棚铜HP晋B5棒9-贤1的变闸形温蹦度范其围在础65为0仇℃~衫72并0碗℃，梯不大扑于7岸50拿℃各，党其它鸭在6宽50殿℃朝~8水00绝℃揪左右允，不行得低福于6相50床℃级；纯际铜不缠得大笛于9练00禁℃行。（3泛）选烟择三罚向压猫缩性缺较强瓦的变至形方封式榴如陕开式桃模具招、闭满式模租具的焰锻造欺方式诉（楚4）牲减小虚变形湿的不紫均匀嗓性蜻合理役的操元作规刑范，垒良好迎的润棉滑，缓合适撑的工蓬、模烛具形拳状的饶等减戏小变感形的伟不均问匀性粒第帝二节未塑性坏变形誓和变列形力液一赵，定搜义届▲做塑牢性变割形况金属吓在变重形时博将外络力作轻用去根除后摔，不恶能恢血复到有原来逝的形脊状合牵尺寸吧，保熟留下拖来的挽永久练变形跃，称纲为塑黎性变环形。够▲冤变凡形程臣度言在难锻造棕生产缘瑞中，甘变形结程度训常用株以下剑变形朱量来清表示疲：绝郑对变栽形量妥、相伤对变典形量疑▲席应状变速剥率顺锻畏造生荡产中屡变形怀程度档对时浇间的抹变化普率。琴二闪，塑眉性变杰形过纹程中歼的力暑学分纽奉析打作已用在洁变形错物体渠上的筑外力恐有表旗面力车和体贞积力币（质蜓量力暴）两遇种▲神表面掌力基表鲁面力逢是作袋用在仿变形讲物体炭表面刘上的津力，洪有时住也叫污接触型力。息▲括体达积力短体漆积力闻是作脑用于旁变形洪物体寇上每系个质庄点的裹力，目如重漂力、屋惯性敏力等埋。回在锻再造生片产中营通常丛忽略锐不计利。丑▲驱外力话锻齿造生序产时误使金家属发厌生变器形的罢力，夹称为叔外力盛。面外力旗主要摔有：肉作用延力、布约束典反力突、和杆惯性辽力扁（1颂）作傍用力嘱锻加造设认备的废可动魄工具肯部分坡对金娇属坯罩料所贡作用址的力证，称吼为作形用力透或主凶动力踏。星（2喂）妈约束飞反力讯变址形体贡在主傻动力洋作用井下，茫其运铜动受蛮到工收具及睬另外得组成歪部分哥阻碍垦反卡而作耻用于娘变形惑物体云上的同力，档它与偏主动辆力相摊互约嫌束，感保证兽金属顺变形删。准▲兽锻始造时喂变形骗体与满工具寒在接胖触表京面上茂的约愚束反窝力有为正压习力和卧摩擦盐力。（1到）正董压力桃沿触工具史与变靠形体楼接触坦面的解法线产方向盼，阻物碍金叶属流产动的亏力，痕它的象方向忠和接见触面宿垂直范，并捏指向泽变形午体。饰（盈2）立摩擦蓝力清沿工彻具和讽变形帆体接斑触面比的切烧线方震向，熄阻碍烤金属菜流动滴的力抓，它叹的方刺向与凉接触廉面平铲行，宫并与屋金属摊质点美流动判方向科或变野形趋挣势相产反。联▲物内力垦与应侵力迷（1蓝）内上力逝当物脂体再螺外力抱作用哭下，勿并且洪物体公的运晶动受号到阻袍碍时匆，为津了平邮衡外材力面揭在物尘体内继部产己生的眉力叫土内力投。糕内力票是金括属内拍部在骗外力鉴作用根下而鱼引起吃变形舟时产电生的扰一种狡抵抗崖力。涂外力埋去除辽，内秋力也马随着鹅消失脖。此买外，馋在锻牺造过障程中豪，如祝加热虑不均泊匀，舒冷却狱不均纱匀，大再结畅晶不烤均匀快，变罩形不间均匀阶及组悄织转威变等沿都能腐产生泉内力已。披（2康）应疤力纠单位载面积栽上的施内力洞称为论应力适。σ=律P/锋F直接这由外填力作陈用引菠起的降应力馅称为泊基本想应力惕。附加滥应力吹由士于金黄属组麻织、庭化学机成分乡丰和温告度差绍等原皱因，锦使坯寻料变表形不雷均匀幅而引纽奉起的遵应力惨称为绿附加斤应力年。牛残余描应力矮在若外力逢取消全后，敲仍然裳留在解坯料怨内部乎的附皆加应食力称秘为残悼余应柿力。残余峡应力走能使鱼已变陈形的茫工件只发生养扭曲呀变形敢和产单生裂细纹。第三宜节锻金执属塑的性变辜形的树基本盗定律单▲梁剪应桶力定友律付金属升塑性谷变形咱时，六只有填当其躬内部观最大惨剪应垄力达俊到临席界值玻时，庆才能度产生晌塑性凑变形曲。亭▲煌体恒积不课变定伸律讯由于拐金属衰塑性厅变形烛过程那中体伞积变鹊化很溪小，箭通常向假定埋金属壁体积品在变南形前没后相裤等。碎▲艳最切小阻蚂力定境律完如掏果金妇属在近变形勤过程与中其兵质点极有可景能向牲不同建方向葡流动件的话伙，则衬变形蛮体各醒质点川将向桂阻力钞最小晃的方陵向流删动。第四等节劣金育属的旗加工望硬化治和软滚化过胳程主▲桌加找工硬叼化售金属膜在塑堤性变裹形过占程中膨，随描着变街形程奶度的挑增加叫，强芝度和挤硬度童提高株，而部塑性粪、冲染击韧传性则球会降俭低，妖这种衔现象仪称为兵加工宴硬化雪。暂加远工硬趁化产认生原揪因：镰由于角塑性挂变形冒后，围晶格凭发生锄歪扭斗，晶始粒碎绝化，耀滑移佳阻力丑增加卵，所选以，缠要进蛮一步伯变形景，就班要增挡大变洞形力格，依宜次下进去，理变形通程度学越大床，强躲度越积高，奇塑性胁越差环，加页工硬多化越饰严重出。刻加工柏硬化脖的危兰害：帐容易精产生纳裂纹旺和发少生脆缴性断肌裂，暂使锻篇件抗播腐蚀潮性能牲降低茂。威▲接软化夫过程坐通珠过回票复和变再结欺晶过恢程消增除加消工硬激化现淹象，至称为担软化庭过程第。蓄（1雨）回愤复：刺去弃应力烘退火议过程搏，T回≥珍（0鲜.2撤5~攻0.羡3）T熔点纸。不梢能完漫全消谋除加连工硬愈化现专象。证黄铜墨的回克复温惭度一左般在未28脸0~酒30欣0℃载。钟（2希）再支结晶毫当烟温度铁升到提一定颂值时源，变什形了糊晶粒屋便开锐始发子生变匙化，亡通常环在各被破巷碎晶棚界及额晶格角被歪彼扭的脏部位妙，由讲细小剧晶块苍或破宋碎物醉重新谅形成消结晶御核心功，接脊着重们新成榴长为奴等轴纺的小骡晶粒精。这晓些小跟晶粒佛不断限成长墓和扩园大，焰逐渐网取代冤已变咱形的哑晶粒病，这肤一过伏程称去为再哄结晶孟。挎开稻始形宫成新傍晶粒趋，称晶为起脸始再作结晶艳或一纲次再鄙结晶励。死温度搭继续跳升高很，再嫂结晶佳后的享新晶台粒，驰迅速垫相互撕吞并惰长大占，此倍过程显称为收聚合己再结挂晶或缝二次赶再结值晶。T再=膊（0凯.4花~0库.5油）T熔点邪；黄洪铜的疏再结鸟晶温睡度一洋般在哪50丛0~尊60茎0℃遣，保雄温2般小时论左右轧。绒金属谱中的估合金吩成分精越复亲杂，约再结嗓晶温浆度就挤越高夜。铺第买五节巧金属感塑性首变形晓的分敏类墓▲参热变闹形哀锻朴造时泄再结龄晶得歇以充冻分进格行的摊变形姿过程捞，成克为热购变形皇或热柔锻。T≥抖0.乖7虑T熔点恭；铅帝黄铜T=着72雨0℃▲乳不完堂全热愧变形暗锻蹦造时缺再结漫晶进尤行不嗽充分婆的变产形，扣称为巡寿不完聋全热透变形搏。T=常（0炮.5前~0结.7途）岸T熔点沟；▲楚不完威全冷糕变形纯（温小变形泄）纽奉有回防复过踪蝶程，颤但无黎再结编晶过斤程的邮变形句，称呈为不歼完全而冷变糖形。T=录（0坡.3拆~0葵.5伯）T熔点丘▲坊冷厘变形桥（具筹有完仰全硬馒化的亏变形尸）度既开无回悼复也控无再滩结晶就过程上的变销形，令称为困冷变番形。T＜再0.快3T熔点驼；有宅时需抢要退葛火后庸再冷费变形搬。李第欲六节谎锻死造成搬形件健质量刘的定烫性分淹析适锻别造成群形件肆的质杯量与汽锻造原成型望工艺挣、热悠处理乏工艺第及原后材料较的质钩量有茂关。虎▲廊原材帅料及孔锻造碎成形康过程奥中的座缺陷恰类型每1晓，原除材料过中的乳常见胜缺陷奴（鲜1）裂伤痕字、折姿叠和曲结疤稼；（以2）因发裂桌；（蚁3）林白点也；（很4）毕夹杂甘和在蔬松妥；（销5）剑缩孔毁残余市▲晒变形跳过程谜中出细现的肠缺陷青在且锻造培成形仆过程造中，刊由于找加热腐不当棚产生侨的缺沾陷主糊要有汗过热鱼、过通烧、膊加热研裂纹鱼、铜炒脆、幅脱碳存、增育碳等字；由点于锻弟造工抵艺不路当产俯生的丸缺陷主摆要有渣晶粒血粗大榆、晶票粒不塔均匀车、折糠叠、宰裂纹止（十泰字裂效纹、奸表面搞龟裂小、飞率边裂知纹、摔分模哄面裂臣纹、无孔边交龟裂裙等）烫、穿偏流、压带状炭组织违等；她由于午锻后快冷却演不当即产生捐的缺什陷主框要有泻冷却吓裂纹滩、网威状碳卡化物醋等；爸由于惨锻后贤热处胜理不正当产夺生的垒缺陷烛主要开有硬衡度过谅高或焰过低挎，硬桑度不糟均匀盆等。当▲捞锻件灶中的御空洞殖及裂爹纹清空洞舰及裂卖纹形舱成的傅过程弦：苹坯料扭易存夕在像么疏松忆、缩古孔残喷余、瓜第二妖相及贡杂质扑物等叔各式烟各样陡的缺已陷，驴这些狂缺陷残，特匠别是帜夹杂套物或滚杂质工质点松一般亦都位告于晶自界处谋，在勺锻造脸成形舟过程政中，担当施夺加的拐外载景荷达摩到一涌定程葛度时供，有罪夹杂煎物或观第二管相质俊点等腐缺陷旬的晶坚界处敌，会驶分裂具而形照成微选观空标洞。普这些始空洞抖随外娱载荷温的增蛛加而塞长大仍、聚只集，恐最后欠形成般裂纹切；或将锻造村成形抢后，欧坯料秩表面控氧化维物及响杂质梢会留雪在锻平件表湖面0里.2由~0蜡.5mm深处迁，当莫超声窑波清按洗及友电镀识后，破这些负杂质魄会脱苍落，疫而在虑表面春形成柜空洞涝，俗晃称为衰砂孔渠等缺劈燕陷。弦1由，形猛成裂肠纹的湖力学筒分析京锻造锋成形窃过程报中，悠材料性内部异的应妥力除巩了由牲外力麻引起打外，唱还有姜因变速形不按均匀秒而引紫起的慎附加贞应力夺，温恩度不男均匀温而引敞起的言温度炼应力善和组字织转变岗不同丝式时产期生的重组织饰应力强。当苗这些冶应力莲超过乏材料明极限系值时跪都会暗使材皇料发价生破暂坏，各而产丛生裂热纹。榜（感1）鹊由外株力直虽接引榜起的机裂纹从如刘弯曲引、校厅直、答镦粗价、扩摇孔、姥扭转负等加途工工弦序会酬产生律裂纹衡。全消除皱的方宋法：权提谅高工肯模具北表面态的光绸洁度昼，采垄用合陷适的旺润滑仍剂来肢减少伸工件访与工己具间星的摩悠擦力汽或采汉用软闻垫先夫变形宣而产圣生强开烈的抵经向抬流动派，使乖变形驱尽可翅能均晒匀。惊（杨2）捕由附柄加应短力及栽残余六应力盛引起怪的裂胆纹堵当劣附加锄应力筛及残企余应摘力超贯过材泡料强饰度极棵限值菜时，刊便会辽产生肚裂纹哥。娇如苦：挤宿压棒也材时杆，由闯于受气到模叫口摩密擦阻宋力影先响，黄表层章金属弄流动福得慢被，心校部金著属流己动得枣快，刻由于驱金属麦坯料迁是一怪体，市流动镇快得慕心部赔坯料殿必然著会拉圾动流尾动慢碰得外利表层步，这层样外推表层州金属幸受拉竞，心丑部金火属受姜压，子在表报层就梯容易买引起骨横裂刑。礼（3侄）由匆温度僚应力宅及组串织应扩力引眠起的哭裂纹再当扭加热圾或冷序却时疏由于晌坯料牙内部狗温度碌部均横匀造被成热秆胀或溪冷缩剑不均勒匀而票引起卖的内利部应域力称迈为温军度应炉力或屠热应练力。2，雷形成告裂纹绞的组溪织分盈析漂锻逼造成套形中伴的裂可纹一烛般产沫生于伤晶界裕或相厘界处堂。封（1颠）材虏料中致由冶扩金和敏组织环缺陷盈处应战力集闯中而妖产生垫裂纹户。在灿原材迫料的茄缺陷快处，虑如缩吗孔、朵残余求缩孔好、疏泽松、辨夹杂抖物等轨的尖约角处膊，特乖别是旋第二现相的陶尖角从处容荐易产兵生微肺观裂听纹，鬼进而管发展年成宏漏观裂巾纹。贯（佩2）桨第二奔相及浓夹杂膨物本营身的拣强度对低和统塑性检低而究产生竖裂纹来。络（3使）第依二相鞠及非蚀金属受夹杂宅与基猜体之碎间在脑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