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自由鍛件的缺陷有哪些？

自由鍛件的缺陷有氧化、脫碳、過熱、過燒和裂紋。

氧化：金屬坯料在加熱時(shí)與爐中氧化性氣體反應(yīng)生成氧化物的現(xiàn)象稱為氧化。氧化皮的產(chǎn)生，不但造成金屬的燒損，而且降低鍛件表面質(zhì)量和尺寸精度。當(dāng)氧化皮壓入鍛件內(nèi)深度超過機(jī)械加工余量時(shí)，能導(dǎo)致鍛件報(bào)廢。

脫碳：加熱時(shí)金屬坯料表層的碳與氧等介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)造成表層碳元素降低的現(xiàn)象稱為脫碳。脫碳會(huì)使表層硬度下降，耐磨性降低。如脫碳層厚度小于機(jī)械加工余量，不會(huì)對(duì)鍛件造成危害；反之則影響鍛件質(zhì)量。采用快速加熱、在坯料表層涂保護(hù)涂料、在中性介質(zhì)或還原性介性中加熱都能減緩脫碳。

過熱：金屬坯料由加熱溫度過高或高溫下保溫時(shí)間太長(zhǎng)引起晶粒粗大的現(xiàn)象稱為過熱。過熱會(huì)使坯料塑性下降，鍛件的力學(xué)性能降低。為此，要嚴(yán)格控制加熱溫度，盡可能縮短高溫階段的保溫時(shí)間來預(yù)防過熱的產(chǎn)生。

過燒：金屬坯料加熱溫度超過始鍛溫度過多，使晶粒邊界出現(xiàn)氧化及熔化的現(xiàn)象稱為過燒。過燒后，材料的強(qiáng)度嚴(yán)重下降，塑性很差，一經(jīng)鍛打即破碎變成廢料，是無法挽救的。因此，要嚴(yán)格執(zhí)行正確的操作規(guī)范。

裂紋：大型鍛件加熱時(shí)，如果裝爐溫度過高或加熱速度過快，則鍛件心部與表層溫差過大，造成內(nèi)應(yīng)力過大，導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋。因此，對(duì)大型鍛件加熱時(shí)，要防止裝爐溫度過高和加熱速度過快，一般應(yīng)采用防熱措施。

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視頻作者：定襄縣億欣源法蘭加工有限公司

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開式模鍛的成形特點(diǎn)

開式模鍛成形過程中金屬的流動(dòng)大致可分為四個(gè)階段：

一是自由變形或鐓粗變形階段，在這一階段里，毛坯在型槽中受發(fā)生鐓粗變形，高度減小H；徑向尺寸逐漸增大，直到毛坯與槽壁接觸為止，鐓粗所需的變形力不大。有些對(duì)應(yīng)力敏感或表面易產(chǎn)生縱向缺陷（如發(fā)紋、帶狀組織）的材料，應(yīng)減小鐓祖比，以縮短這一過程。

二是金屬升始形成毛邊階段。在這一階段里，毛坯繼續(xù)受壓（壓下量AHOt遂步充滿型槽取成少許毛邊。此時(shí),金屬?gòu)较蛄魉贉p'm,所需變形力明顯增大。

三是金屬充滿型槽階段，由于毛邊的阻礙作用,在變形金屬內(nèi)部形 成更強(qiáng)烈的三向壓應(yīng)力，隨著壓下量 的增大，毛邊厚度減小.寬度增大、溫度 下降和變形抗力增大使型槽內(nèi)各棱角、肋 條處得到充滿，而變形力則劇增。

四是鍛模完全契合，鍛件終成影階段，見圖實(shí)踐證明，由于工藝因素的影響，型槽充滿時(shí)，上、下模并未閉合，因此必須繼續(xù)壓下，將多余金屬排入毛邊槽。但要盡量縮短這一過程，控制不超過2mm。即使這樣，這時(shí)的能量消耗也占整個(gè)模鍛過程所消耗能多。這一階段對(duì)鍛件質(zhì)+M和生產(chǎn)率均有很大影響。

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大型活塞桿鍛件鍛造成型方法：

熱處理

活塞桿鍛造完后進(jìn)行粗加工，并做超聲檢測(cè)，以確定是否有影響熱處理的缺陷，無損檢測(cè)合格后方可進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理。熱處理前檢查產(chǎn)品所有棱角是否倒鈍，尖角處是否圓滑過渡，以避免淬火時(shí)應(yīng)力在尖角處集中而開裂。由于活塞桿要求做切向、縱向力學(xué)性能試驗(yàn)，且端部在1/2 厚度處取樣，為了獲得較好的淬火效果,熱處理前將活塞桿內(nèi)孔預(yù)先加工出來,以增加淬火時(shí)產(chǎn)品與淬火介質(zhì)的接觸面積。制定熱處理參數(shù)時(shí),考慮到產(chǎn)品截面變化較大，且42CrMo 鋼材料直接水淬可能產(chǎn)生裂紋，因此采取先空冷少許時(shí)間,再水淬油冷的方法。淬火過程中先后開啟水循環(huán)、油循環(huán)，并充分竄動(dòng)產(chǎn)品，以使產(chǎn)品淬火過程冷卻均勻。

活塞桿鍛件制造過程中經(jīng)化學(xué)成分檢測(cè)、力學(xué)性能試驗(yàn)、金相檢驗(yàn)、超聲檢測(cè),其結(jié)果均符合技術(shù)要求。

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