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钢锻件在锻造车间内进行热处理的主要目的是改善锻件的切削性能;锻件加工后的终热处理则在热处理车间进行。对于有色金属锻件的热处理,大部分是由锻造车间来完成的。
保证热处理质量的一个重要环节是锻件加热温度的均匀性。对于大多数低合金钢的淬火来说,奥氏体化的温度精度控制在±15℃范围内就可以了。但是,镍基合金特别是它在时效处理时的加热温度精度,则应达到±5℃。对于高强度铝合金锻件的热处理,也需要这样高的温度控制精度。为了保证达到这样高的精度,常采用所谓的“试块热电偶”法。即用和锻件相同的材料作成试块,试块尺寸一般为 40*25*25(mm),在其中插入热电偶,然后将试块置于锻件中间以记录炉子的温度。
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锻件模具的涂镀层技术的种类很多,用于提高模具寿命的工艺方法主要有电化学沉积(电镀)工艺和热喷涂工艺。
电化学沉积(电镀)工艺
电化学沉积工艺是用电化学方法在金属或非金属工件表面沉积一层或多层金属镀层、合金 镀层或复合镀层的技术。通常,具有导电能力的工件(模具模膛)放置在电解质中,接阴极,在外 加电流作用下,溶液中的金属离子或Cr离子在工件(阴极)表面发生还原反应,使金属沉积在工 件(模具模膛)表面。这一过程又叫电沉积,俗称电镀。
电镀作为表面强化技术在模具上的应用 首推镀馅层,它具有耐磨、减磨、耐热、耐腐蚀和低摩擦系数等优点。镀硬馅层既可以作为模具的 耐磨层,又可以用于模具修复。由于电镀层与模具钢的线膨胀系数差异较大和与基体金属结合 力的限制,不能用于急冷、急热的热作模具,一般可用于受力较小的冷作模具。此外,电刷镀Co- N、C。- Mo镀层、化学镀Ni-P镀层、Ni-SiC、Ni-B弥散镀层,用于模具表面都有提高模具寿命的作用。
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锻造锻件时加热不当会产生什么缺陷呢?
锻造锻件时加热不当所产生的缺陷可分为:由于介质影响使坯料外层组织化学状态变化而引起的缺陷,如氧化、脱碳、增碳和渗硫、渗铜等;由内部组织结构的异常变化引起的缺陷,如过热、过烧和未热透等;由于温度在坯料内部分布不均,引起内应力(如温度应力、组织应力)过大而产生的坯料开裂等。
钢长时间在高温炉内的强烈氧化介质中加热时,就会产生过烧。过烧的实质是高温的钢被炉气中的氧渗透到晶界处,使晶界氧化,形成脆壳,严重地破坏了晶粒之间的联结。过烧的钢料,在锻压时会崩裂成碎块,断面呈浅灰色。晶粒粗大,炉气中含氧越多,加热时间越长,越易过烧。过烧的金属是无法挽救的,因此在加热时必须特别注意。
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锻造锻件时常见的低倍缺陷有哪些?
钢的低倍缺陷是通过肉眼或不大于10倍的放大镜检验的。合金钢的表面质量问题是指结疤、表面夹渣和夹杂、表面裂纹及皮下气泡等缺陷。常见的低倍缺陷有气泡、夹杂和夹渣、翻皮、裂纹、白点、缩孔、疏松、偏析等。
翻皮是钢材在浇注过程中将富集夹杂的液面结膜卷入钢中形成的一种缺陷。它的形成原因主要与浇注速度不稳和锭模模壁不光滑有关。翻皮在横向酸浸试件上呈灰白色或暗黑色的不规则条带,条带部位有肉眼可见的夹渣或夹杂物颗粒,显微镜下可见大量的氧化物、硅酸盐等。翻皮是一种不允许的冶金缺陷,因为它破坏了钢材的连续性,使钢材局部严重污染,并在进一步的变形加工中导致裂纹。会影响到锻件的质量。
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