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(sheng)產(chan)角(jiao)度(du)(du)(du)考(kao)慮,應該(gai)在(zai)滿足(zu)鍛(duan)(duan)件(jian)(jian)尺寸及性能要求的(de)(de)(de)基礎上,盡量發揮生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)率(lv)和(he)降低燃(ran)料及設(she)備(bei)的(de)(de)(de)消耗。因此(ci),選擇(ze)始鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)和(he)終鍛(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)就成為一(yi)個綜(zong)合性的(de)(de)(de)技術問(wen)題和(he)經濟問(wen)題。假如在(zai)較寬的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)范(fan)圍都能獲得合格的(de)(de)(de)鍛(duan)(duan)件(jian)(jian),應該(gai)從經濟角(jiao)度(du)(du)(du)來選擇(ze)合理的(de)(de)(de)鍛(duan)(duan)造(zao)工藝規(gui)程。很明顯,溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)愈(yu)高,鍛(duan)(duan)造(zao)就愈(yu)容(rong)易(yi)進行(xing),生(sheng)產(chan)率(lv)也就會愈(yu)高;但是(shi)燃(ran)料的(de)(de)(de)消耗及加熱爐的(de)(de)(de)損耗也會愈(yu)大,因此(ci)應從這(zhe)兩方面考(kao)慮,進行(xing)合理的(de)(de)(de)選擇(ze)。



1. 下(xia)料


  直徑大于40mm的(de)棒材多用圓盤直徑較大的(de)盤鋸切割(ge),較小(xiao)直徑的(de)棒材可(ke)用砂輪切割(ge)機(ji)切割(ge)。


  馬氏體(ti)不銹鋼對表(biao)面缺陷十分敏(min)感,原料表(biao)面若有(you)劃痕等缺陷,都會在鍛造過程(cheng)中擴展(zhan)成裂縫。對于(yu)表(biao)面有(you)缺陷的棒材,必須經車削(xue)剝皮或用無芯磨床(chuang)磨去一層,將缺陷清除干凈后,方(fang)可進入(ru)下(xia)道工序。


  一(yi)般鍛(duan)件(jian)毛(mao)坯(pi)余量(liang)由幾部分構成(cheng):①. 切削加(jia)工(gong);②. 脫模斜(xie)度;③. 厚(hou)度;④. 收縮量(liang);⑤. 模具(ju)磨損;⑥. 模具(ju)錯位(對中)情況。


  按一般(ban)鍛(duan)件(jian)來說,其長度(du)和(he)寬(kuan)度(du)的標準公(gong)差(cha)(cha)為:±0.076mm/mm。這一數(shu)值適用(yong)于(yu)直徑。這個公(gong)差(cha)(cha)包括收縮、刻(ke)模和(he)模具拋(pao)光(guang)的允許誤差(cha)(cha)。


  模(mo)具磨(mo)損影(ying)響(xiang)鍛(duan)(duan)件總長度和(he)總寬(kuan)度的公差(cha)(cha)。余量變化(hua)的大小取決于(yu)(yu)鍛(duan)(duan)造(zao)材料(liao)和(he)鍛(duan)(duan)件形(xing)狀。因此,對(dui)于(yu)(yu)各種(zhong)鍛(duan)(duan)造(zao)材料(liao),模(mo)具磨(mo)損公差(cha)(cha)除(chu)了用于(yu)(yu)長、寬(kuan)公差(cha)(cha)外,還被(bei)用于(yu)(yu)僅與(yu)鍛(duan)(duan)件表面有關的一些尺寸,模(mo)具磨(mo)損公差(cha)(cha)不(bu)能(neng)用于(yu)(yu)中心距尺寸。


  對于(yu)所有外(wai)(wai)部尺寸(cun),包括長、寬和(he)外(wai)(wai)徑(jing),模(mo)具(ju)的磨(mo)損公(gong)差(cha)可(ke)以(yi)這樣計算:以(yi)外(wai)(wai)輪(lun)廓的最長尺寸(cun)和(he)外(wai)(wai)徑(jing)(從平行于(yu)模(mo)具(ju)的主(zhu)要分型面測得)乘以(yi)表3-3中的近似系數(shu),再加正的長、寬公(gong)差(cha)值(zhi)。對于(yu)外(wai)(wai)輪(lun)廓尺寸(cun)的模(mo)具(ju)磨(mo)損公(gong)差(cha)只(zhi)能用(yong)正值(zhi)來表示(shi)。


表 3.jpg


  對于所有內部(bu)(bu)尺(chi)寸(cun),包括長、寬和內徑,模(mo)具的磨(mo)損公差可以由最(zui)大的內部(bu)(bu)長度或內徑乘(cheng)以上述系數(shu)求得,這個(ge)數(shu)值(zhi)只能用負值(zhi)來表(biao)示。無論是內部(bu)(bu)還(huan)是外部(bu)(bu)尺(chi)寸(cun),每一表(biao)面的模(mo)具磨(mo)損公差均為計算(suan)值(zhi)的0.5。


  一般(ban)鍛件(jian)的標準厚(hou)度公(gong)差(cha)隨鍛件(jian)的質(zhi)量(liang)增(zeng)加而(er)增(zeng)大。例如,一個6.8 kg的鍛件(jian),其(qi)厚(hou)度公(gong)差(cha)為(外)+1.59mm,(內(nei))-0.79mm;那么質(zhi)量(liang)為90.72kg的鍛件(jian),其(qi)厚(hou)度公(gong)差(cha)則為(外)+3.97mm,(內(nei))-2.38mm。


  厚度公(gong)(gong)差與模(mo)具閉(bi)合公(gong)(gong)差是兩個(ge)相(xiang)同的(de)(de)用(yong)語,對于(yu)300系列和400系列不銹(xiu)鋼,這種(zhong)公(gong)(gong)差數值是不同的(de)(de),如表(biao)3-4所示。從分型縱向(xiang)延(yan)伸15.25cm以上(shang)的(de)(de)鍛件端部公(gong)(gong)差,包括了模(mo)具閉(bi)合公(gong)(gong)差以及±0.076mm/mm的(de)(de)長度公(gong)(gong)差。這個(ge)公(gong)(gong)差要被加到表(biao)3-3所示的(de)(de)數值上(shang)去,但僅僅適用(yong)于(yu)端部公(gong)(gong)差。


表 4.jpg


  表3-5所列出的(de)是(shi)不銹(xiu)鋼鍛件(jian)公差與鍛件(jian)質量的(de)配(pei)合關系。


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


圖 5.jpg


  需要(yao)注意的是(shi),為(wei)了(le)清楚(chu)起見,圖3-5將公差和(he)余量放(fang)大來(lai)表示。



2. 毛坯(pi)加熱


  不銹(xiu)鋼鍛造前(qian)加熱可(ke)用(yong)電爐(lu)(lu),也可(ke)用(yong)火(huo)焰(yan)(yan)爐(lu)(lu)。一般生產多用(yong)火(huo)焰(yan)(yan)爐(lu)(lu),爐(lu)(lu)內氣氛應保持中(zhong)性或微氧化性。


  不銹(xiu)鋼的熱(re)(re)導率隨著溫(wen)(wen)度的增加而增大。因此(ci),對于直(zhi)徑大于100mm的手壞,均應(ying)采用兩(liang)段加熱(re)(re)制度:在(zai)預熱(re)(re)階(jie)(jie)段,保持(chi)800~850℃的爐溫(wen)(wen)以較(jiao)慢的速度加熱(re)(re);在(zai)加熱(re)(re)和均熱(re)(re)階(jie)(jie)段,保持(chi)較(jiao)高爐溫(wen)(wen)(始鍛溫(wen)(wen)度上(shang)限),以便能(neng)迅速加熱(re)(re)到始鍛溫(wen)(wen)度。


  對于表面(mian)質(zhi)量要(yao)求(qiu)(qiu)較(jiao)高的精(jing)密鍛(duan)件,或余量要(yao)求(qiu)(qiu)較(jiao)少的重要(yao)鍛(duan)件,加熱前往往在毛坯表面(mian)涂一層防護涂料(玻璃(li)潤滑劑),然后在普通(tong)加熱爐內加熱。


  不銹鋼的加熱時(shi)間可以(yi)按0.3~0.5min/mm計算(suan)。


3. 鍛造


  以模鍛為例,做以下說明(ming)。


  模(mo)鍛(duan)(duan)之前(qian)模(mo)具(ju)應預熱(re)至150~200℃,有時可預熱(re)到300℃。不銹鋼模(mo)鍛(duan)(duan)可采用單型槽或多型槽模(mo)。截(jie)面形(xing)狀(zhuang)有劇烈變化或形(xing)狀(zhuang)復雜的鍛(duan)(duan)件,必須采用預制(zhi)坯的工序。不銹鋼黏性大,易粘模(mo)。因此,模(mo)鍛(duan)(duan)件的質量與模(mo)鍛(duan)(duan)過程中的潤滑密切相關。每(mei)次錘擊(ji)之前(qian),模(mo)具(ju)都必須潤滑,并要把潤滑劑涂(tu)抹均勻,以免產生表(biao)面缺陷。


  在(zai)每次錘擊之(zhi)后(hou)(hou),特別是(shi)打第一(yi)錘之(zhi)后(hou)(hou),一(yi)定要注(zhu)意將氧(yang)化(hua)(hua)皮吹(chui)刷干凈,一(yi)火不能鍛造成時(shi),在(zai)預(yu)鍛后(hou)(hou)仍需清(qing)除氧(yang)化(hua)(hua)皮。



4. 切邊


  各類不銹鋼最好采用熱切(qie)邊(bian)。熱切(qie)邊(bian)通常應(ying)在不低于800℃溫(wen)度(du)下進行。冷(leng)鍛件切(qie)邊(bian)時必須預熱到900~950℃進行。沉(chen)淀硬化不銹鋼必須切(qie)邊(bian),以(yi)免形成(cheng)毛邊(bian)裂紋。對于很薄的葉片鍛件,特別是(shi)馬氏(shi)體(ti)不銹鋼鍛件,允(yun)許在退火(huo)后冷(leng)切(qie)邊(bian)。



5. 鍛后冷卻(que)


 馬氏體不銹鋼對(dui)冷卻速度特別敏感,為了防止產生裂紋,應(ying)采取緩(huan)冷措施。


 一般(ban)是(shi)將鍛件在200℃左右的爐(lu)(lu)墻中或石棉保溫箱(xiang)中冷卻,或者(zhe)是(shi)轉入(ru)600℃爐(lu)(lu)中保溫并隨爐(lu)(lu)冷卻。


 奧(ao)氏體(ti)和鐵素(su)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)因無相變發生,鍛后可常空冷。



6. 表面清理


 不銹鋼在制坯和(he)終鍛之間,在機械加工之前(qian),均需將氧化皮(pi)(pi)清(qing)除(chu)干(gan)凈(jing)。酸(suan)洗和(he)噴(pen)丸(wan)都是(shi)較好的清(qing)除(chu)方法,以鍛件先噴(pen)丸(wan)再進行酸(suan)洗效果(guo)會更好。若用滾筒(tong)去除(chu)氧化皮(pi)(pi),則酸(suan)洗宜(yi)放(fang)在滾筒(tong)清(qing)理之后。