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特种合金锻造方法总结
更新时间:2023-09-18 点击次数:202次

特种合金锻造比普通碳素钢和低合金结构钢困难得多,主要包括工艺措施、锻件和模具设计措施、质量控制措施、锻造性能(选择热力学参数依据)的测试以及对锻造过程进行模拟等。

01
合理选择毛坯入炉温度、加热速度和保温时间
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对于热导率低的特种合金(尤其是大尺寸的坯料)应随炉低速升温或在800°C~850°C先入炉预热并保温一段时间,而不能在始锻温度人炉直接加热,然后升温至始锻温度或转入始锻温度的高温炉中加热;在始锻温度的保温时间视合金而定,一般要比合金结构钢长数倍。

另一些热导率比钢高的铝、镁和铜及其合金的毛坯则可直接入高温炉,加热速度可以加快且保温时间可适当缩短。

02
恰当选择变形程度

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针对特种合金合金化程度高、铸锭和锻材宏观偏析严重、塑性低和临界变形范围宽的特点, 在锻造过程中要严格控制每一火次。甚至设备每一行程的变形程度;变形程度过大可能锻裂,变形程度过小可能落入临界变形区,导致局部晶粒长大、组织不均匀。

03
严格控制终锻温度

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针对特种合金再结晶温度高和冷作硬化倾向明显的特点,需要提高或大幅度提高终锻温度, 某些合金的终锻温度甚至高达1080°C,比普通碳素钢和低合金结构钢的终锻温度约高300°C。

04
合理选择锻造设备的工作速度

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对于某些对应变速率敏感和再结晶速度慢的特种合金,应尽量选择加载速度较低的液压机、 机械压力机和螺旋压力机进行锻造;而对于网状破化物严重的高速钢,为彻底破碎网状碳化物, 则应选择工作速度高、冲击力强的锻锤进行锻造。

05
合理选择锻造设备

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对于某些变形抗力高、再结晶速度慢和终锻温度髙的特种合金,与同样尺寸的碳素钢和低合金结构钢锻件相比,需要选择能量或载荷大3倍~5倍或更大的锻造设备。

同样情况下,变形抗力低的钼、镁和钢及其合金则需要选择较小的设备。

06
对毛坯进行防护

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针对特种合金加热过程中表面容易形成合金元素贫化层和脆化层或吸收有害气体的特点,在可能条件下,应在保护气氛中加热,或采用防护涂层对毛坯进行防护,例如,给毛坯涂覆玻璃防护润滑剂。

07
对毛坯和模具进行双重润滑

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针对特种合金变形抗力高、需要设备能量(载荷)大和锻造温度范围窄等特点,除按照常规对模具润滑外,还应对毛坯进行防护润滑,尽量减少摩擦和毛坯温降,以减少需要的设备吨位。建议高温合金、钛合金和不锈钢模锻时,采用玻璃防护润滑剂对毛坯进行防护和润滑。

08
尽可能选择在压应力状态下锻造的工序

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针对特种合金合金化程度髙、塑性低的特点,建议尽可能选择挤压、闭式模锻以及平锻机上闭式镦粗和挤压等的压应力状态下锻造的工序。

09
“趁热打铁”

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针对特种合金的终锻温度高、锻造温度范围窄的特点,要求锻工操作熟练、反应灵敏,从毛坯出炉、传递到锻造的每个环节都要迅速、准确,尽量争取缩短锻造对间,达到“趁热打铁”的目的。

10
严格执行工具和模具的预热制度

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针对特种合金终锻温度高、锻造温度范围窄、热导率低对模具激冷敏感的特点,所有与锻件接触的工夹模具都要严格按照规定进行预热。

END


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