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金屬的鍛造溫度范圍是指開始鍛造溫度(始鍛溫度)和結(jié)束鍛造溫度(終鍛溫度)之間的一段溫度區(qū)間。
鍛造溫度范圍的確定原則是:應(yīng)能保證金屬在鍛造溫度范圍內(nèi)具有較高的塑性和較小的變形抗力,并能使制出的鍛件獲得所希規(guī)的組織和性能。在此前提下,鍛造溫度范圍應(yīng)盡可能取得寬一些,以便減少鍛造火次,降低消耗,提髙生產(chǎn)效率并方便操作等。
確定鍛造溫度范圍的基本方法是:運(yùn)用合金相圖、塑性圖、抗力圖及再結(jié)晶圖等,從塑性、變形抗力和鍛件的組織性能三個(gè)方面進(jìn)行綜合分析,確定出合理的鍛造溫度范圍,并在生產(chǎn)實(shí)踐中進(jìn)行驗(yàn)證和修改。
合金相圖能直觀地表示出合金系中各種成分的合金在不同溫度區(qū)間的相組成情況。一般單相組織比多相組織塑性好、抗力低。多相組織由于各相性能不同,使得變形不均勻,同時(shí)基體 相往往被另一相機(jī)慽地分割,故塑性低,變形抗力提高。鍛造時(shí)應(yīng)盡可能使合金處于單相狀態(tài),以便提高工藝塑性和減小變形抗力。因此,首先應(yīng)根據(jù)相圖適當(dāng)?shù)剡x擇鍛造溫度范圍。
塑性圖和抗力圖是對某一具體牌號的金屬,通過熱拉伸、熱彎曲或熱鐓粗等試騶所測繪出的關(guān)于塑性、變形抗力隨溫度而變化的曲線圖。為了更好地符合鍛造生產(chǎn)實(shí)際。常用動(dòng)載設(shè)備和靜載設(shè)備進(jìn)行熱鐓粗試驗(yàn),這樣可以反映出變形速度對再結(jié)晶、相變以及塑性、變形抗力的影響。鎳基離溫合金以及其它高溫合金的塑性圖和抗力圖,根據(jù)它們及其它資料確定的始鍛溫度為1100?1 150°C,終鍛溫度為98(TC,鍛造溫度范圍120~170°C。
再結(jié)晶圖表示變形溫度、變形程度與鍛件晶粒尺寸之間的關(guān)系,是通過試驗(yàn)測繪的。它對確定最后一道變形工序的鍛造溫度、變形程度具有重要參考價(jià)值。對于有晶粒度要求的鍛件(例如高溫合金鍛件),其鍛造溫度常須要根據(jù)再結(jié)晶圖來檢査和修正。
—般來講,碳鋼的鍛造溫度范圍,僅根據(jù)鐵-碳相圖躭可確定。大部分合金結(jié)構(gòu)鋼和合金工 具鋼,因其合金元素含量較少,對鐵-碳相圖形式并無明顯影響,因此也可參照鐵--碳相圖來初步確定鍛造溫度范圍。對于鋁合金、鈦合金、銅合金、不銹鋼及離溫合金等,往往須要綜合運(yùn)用 各種方法,才能確定出合理的鍛造溫度范圍,下面以碳鋼為例,較詳細(xì)地說明鍛造溫度的確定方法。