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锻造在淬火时为什么会发生畸变和开裂 锻造在淬火时为什么会发生畸变和开列？预防这些情况发生的措施有那些？一、淬火畸变 一般规律。 淬火加热和冷却，尤其是冷却过程中产生的热应力和组织应力都会使淬火工件的形状和尺寸发生变化，形成畸变。组织应力主要由于相变生产的组织与原始组织比容积有差别的缘故。 减小畸变的措施 合理选择钢材与正确设计 对于形状复杂、各部位截面尺寸相差较大而又要求畸变极小的 工件，应选用淬透性较好的合金钢，以便能在缓和的淬火介质中冷却。零件设计时应尽量减小截面尺寸的差异，避免薄片和尖角。必要的截面变化应平滑过渡，尽可能对称，有时可适当增加工艺孔。 正确锻造和进行预备热处理 对高合金工具钢，锻造工艺的正确执行十分重要，锻造时必须尽可能改善碳化物分布，使之达到规定的级别。高碳钢球化退火有助于减小淬火畸变。采用消除内应力退火，去除机械加工造成的内应力，也可减小淬火畸变。 采用合理的热处理工艺 为减小淬火畸变，可适当降低淬火加热温度。对于形状复杂或用高合金钢制作的工件，应采用一次或多次预热。预冷淬火、分级淬火和等温淬火都可以减小工件的畸变。 淬火畸变的矫正 热压矫正，使工件在机械压力作用下冷却或在冷至接近Ms时加压矫正，可利用奥氏体的塑性消除或减小淬火工件的畸变。 热点矫正，用乙炔-氧火焰在工件的凸起侧局部短时加热，利用局部加热和冷却的内应力实现矫正。热点矫正的要点是：A热点大小以48mm为宜。B 对一般结构钢，热点温度以750800为宜，工具钢可稍微降温。C 碳钢矫正后采用水冷，合金钢用压缩空气冷却。D应根据变形的几何特征考虑热点顺序。沿全长均匀弯曲时，先点最凸处，然后向两端对 称地进行热点。工件局部急弯时，采用局部连续热点。热点法适用于中小型轴类零件。 反击矫正，将畸变工件置于平板上，用淬过火的扁嘴钢锤敲击凹处，使之伸展而变直。这种方法适用于淬火后硬度较高、直径在30mm以下的轴类、杆类工件。 冷压矫正，将工件于冷态在压力机上矫正。这种方法用于硬度不高或淬硬层较浅的工件。 回火矫正，在回火过程中加压矫正。这种方法对薄片类工件特别适宜。二、淬火开裂 淬火裂纹的类型及形成原因，淬火裂纹的形成与内应力有一定的联系，第一类内应力引起纵向裂纹、弧形裂纹、网状裂纹和剥离裂纹。纵向裂纹常发生于淬透的工件，或原材料中碳化物带状偏析严重，或非金属夹杂物纵向延伸，由表面向内裂开，裂纹深而长；弧形裂纹常发生于未淬透的工件或渗件，裂纹位于工件弯角处，隐藏于一定深度下的表层中；网状裂纹，表层脱碳的工件易产生这种裂纹、化学热处理、高频淬火工件也常产生这种裂纹，裂纹位于工件表面，深度为0.012mm；剥离裂纹出现于表面淬火工件或化学热处理工件、剥离层为淬硬层或扩散硬化层。第二类内应力引起显微裂纹，该裂纹出现于高碳钢针状马氏体中，粗大奥氏体晶界上或晶内存在组织缺陷处。 防止淬火开裂的措施 合理设计工件结构，工件截面应均匀；避免尖锐的棱角，防止应力集中。 合理选择钢材，适当采用淬透性较大、过热敏感性小，脱碳敏感性小的钢材，以减小淬火应力。 正确制订淬火工艺，应注意以下要点：尽可能降低淬火加热温度。Ms以上快速冷却，增大表面的压缩内应力。Ms以下缓慢冷却，减小组织应力。淬火冷至60100时立即回火以降低残余内应力。8.钢回火后的力学性能 一、硬度 钢的硬度随回火温度的上升而下降。碳含量高的碳钢在碳化物析出时硬度略有上升。含有强碳化物形成元素的合金钢，在形成特殊碳化物时发生“二次硬化”，硬度上升。高速钢等高合金钢中残留奥氏体在回火后虽未充分分解，但冷却后转变为马氏体，使刚2的硬度上升。 二、强度及塑性 碳钢在较低温度下回火后强度略有提高，塑性基本不变，回火温度进一步提高时强度下降而塑性上升。 三、韧度 碳钢及一种铬镍钢的冲击值，回火温度在250400之间，回火后韧度下降，由此产生的脆性称为第二类回火脆性或高温回火脆性。9表面淬火裂纹的有效识别方法 淬火裂纹是一种无法补救的热处理缺陷，若不能及时发现，将会带来更加严重的后果。酸洗是一种便捷有效的方法，无需专用设备，对工作的表面粗糙度也无特殊要求。其具体做法如下： 用水冲净工件。 将冲净的工件用铁篮子装入浓度约20%30%的盐酸液中浸泡15-20分钟。 取出工件后用水冲净其表面的酸液。 将冲净的工件放入防锈液（10%NaNO2+0.4%Na2CO3+其余为H2O）中浸泡2分钟，取出放在工作台上排列好，自然晾干。 过12-24个小时后观察工件表面，若有锈蚀纹。则锈蚀处即为淬火裂纹所在位置。10锻造行业下料在锻造生产中，我国原材料费用约是锻件成本的60-75%。提高材料利用率，也就降低了产品劳动量，提高企业的经济效益。 提高材料利用率是降低锻件成本的重要措施之一。 影响锻造材料利用率的因素很多，但精确下料是实现精密锻造的先决条件之一，是节材最有利可为的事宜。总之，下料质量对锻造而言，主要有以下三个方面的影响： 1.下料影响材料的利用率。 2.下料影响锻造工艺。 3.下料影响锻件的质量。 目前国内外锻造行业使用的下料设备有许多种，但最主要的有车切、弓锯床、圆盘踞床、带锯床和棒料剪断机。 弓锯床切口损耗为3-4MM，比G607型锯床的8-9MM低得多，但生产率低，只适用于小批量生产，宜淘汰弓锯床群下料。 带锯床的锯条厚度仅0.9-1.06mm, 锯口宽度为2.0-2.2mm,生产率是圆锯床的2倍，锯切单位产品的动能消耗仅为圆锯床的1/4。但目前带锯条寿命低，平均为12小时，国产全自动带锯床质量不稳定，锯切单位产品成本较高。 圆锯床切口损耗大，是其致命缺点。宜发展采用双金属或硬质合金圆锯片的高速圆锯床，锯片薄，生产率比带锯床高，锯片寿命也高，西德，意大利等国两种锯床均采用。 锯切和精密剪切的坯料适合少无飞边模锻，精密锻造，冷挤压及精密碾压工艺。 在机械行业有一定规模的模锻车间，坯料基本上是在普通棒料剪断机上开式剪切的，只能用于常规有飞边模锻。依据调查统计，采用普通压机和棒料剪断机下料，下料重量差为4-5%，端面斜度为5-10度。 近年来，国外对棒料精密剪切下料研究得较多的有：径向夹紧剪切，高速剪切，轴向加压剪切，夹紧限制剪切和渐进剪切等。 目前径向夹紧剪切法已是棒料剪切工艺的主流，国外生产这种剪断机的厂家已相当多，能力从1.6-16MN, 可剪棒料最大的直径达200MM。 沈阳锻压机床厂最近开发的SYD-Q42-250，S-QA42-500B棒料剪切机，采用偏心增力夹紧机构，侧轴式快换刀片，微机控制挡料，一般下料重量误差+0.5%左右, 可以实现精密剪切。但该设备投入使用年限短，仍存在机械及液压部分故障多、剪切件质量不稳和电器元件质量差的缺点。该厂500T以上的棒剪机还没有能力制造。 国内其他厂可生产的棒剪机都为普通棒剪机。剪切件质量差，剪切机工作不稳定，故障率高，而且也没有生产大棒剪机的经验。 径向夹紧棒料剪断机可以获得+1%重量精度的坯料，个别产品可以达到+0.5%,端面不直度可以达到2以下，有的可达1，剪切面不平度0.5-1.5%D(D为棒料直径)。一般的讲，采用棒料剪切机可节材2-6%。 以电子计算机控制挡料板的棒料剪断机，剪切坯料的重量误差达1%，甚至0.5%。洛阳轴承厂，哈尔滨轴承厂从日本引进了这种成套机组。因电子计算机探头为易耗品，目前需要进口。工厂在生产中不要求重量偏差1%以下的坯料，故计算机控制装置未予使用。 剪切前棒料加热可采用火焰炉，电阻炉，感应加热的直接电阻加热，也可用远红外加热等。但长棒料的弯曲度较大时，穿过一系列感应加热器时会发生困难，其它加热方式则不受此限制，最经济和用得最广的是煤气火焰炉加热。 采用长棒料模锻，在锻造温度下料，这就取消在剪断机上把