锻件热处理技术.pdf

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1、ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿþ第七篇锻件热处理技术þÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿ第一章金属的锻造温度与加热规范第一章金属的锻造温度与加热规范第一节加热目的和加热方法坯料锻前加热是整个锻造过程中一个不可缺少的重要环节，对提高锻造生产率，保证锻件质量，以及节约能源消耗和降低产品成本等都有直接的影响。一、加热的目的和要求（ÿ）加热的目的提高金属的塑性，降低金属变形抗力，使之易于成形，并获

2、得良好的锻后组织和力学性能。（þ）加热的要求ÿ在金属材料所允许的导温性和内应力的条件下，以最快的速度加热到预定的温度，提高效率，节约能源。þ尽可能减少加热金属吸收有害气体，如氧、氢、氮气等气体，减少氧化、脱碳或氢脆等缺陷，提高加热质量。ý在低温加热阶段，要防止因加热不当而使金属截面的外层与心部产生过大的温差，以致造成过大的热应力，再叠加其它内应力，引起材料破裂。ü准确实施给定的加热规范，如加热温度、速度、时间和保温等加热条件，以防产生过热、过烧等缺陷。二、加热方法在锻压生产中，按采用热源不同，加热方法可分为燃料火焰加热和

3、电加热两大类。·ÿþüý·第七篇锻件热处理技术ÿþ燃料火焰加热法燃料火焰加热法（简称火焰加热法）是利用固体（煤、焦炭等）、液体（重油、柴油等）或气体（煤气、天然气等）燃料燃烧所发生的热能加热坯料的方法，是在加热炉内进行。火焰加热炉通用性强，投资少，建造比较容易；燃料来源广泛，费用比较低，所以广为采用。但是，火焰加热炉炉温和气氛较难控制，加温工劳动条件差。火焰加热和常用加热炉的特点及应用范围见表ýüÿüÿ。表ýüÿüÿ火焰加热和常用加热炉的特点及应用范围加热应用范围加热炉燃料特点方式坯料批量工艺构造简单，炉温手锻炉固体中小

4、件单件、少量手工锻不易控制结构简单、适应室式炉固、液、气自由锻、面广，采用固体中小件单件、成批双室式炉体均可模锻燃料为反射炉间歇无炉门、多采用中小件及胎模锻、式开隙式炉液、气成批加上排烟局部加热模锻热炉底可进出运大、中型坯单件、中自由锻、台车式炉液、气动，便于装出料料及钢锭小批量钢锭开坯利用燃料不完全敞焰无氧液、气燃烧形成保护气中小件成批精密模锻化室式炉氛用推料机推料，有预热、加热和均热段。若用固推杆式炉液、气中、小件成批、大量模锻体燃料，则为反连续射式贯通炉，后式加进前出热中小件转壁炉液、气炉壁旋转成批模锻、平锻端面加

5、热炉底旋转，可机转底炉液、气中小件成批、大量模锻械进出料·ÿùúû·第一章金属的锻造温度与加热规范续表加热应用范围加热炉燃料特点方式坯料批量工艺环形炉底旋转，机构复杂，用机环形转液、气械手进出料，分大、中件成批、大量模锻底炉预热、加热和均连续热三段加热式加热用步进机构使坯料前进，结构模锻、轧步进炉液、气大中件成批、大量复杂，设备价锻、精锻高，加热质量好ÿþ电加热电加热法是利用电能转变为热能以加热坯料的方法，它可分为电阻炉加热、盐浴炉加热、接触加热和感应电加热等。电加热的优点是炉温控制准确，劳动条件好，氧化和脱碳等缺陷少，

6、易于实现机械化、自动化生产等；缺点是对坯料的形状尺寸有一定的限制和要求，电加热设备结构较复杂，投资费用大等。电加热主要用于加热要求较高的模锻和精密模锻、有色金属合金和一些高温合金。第二节钢在加热时的物理、化学变化钢在加热过程中，随着温度不断升高，其表面和内部组织会发生物理、化学变化（见表ýüûüÿ）。钢在加热时所发生的变化，将直接影响到钢的锻造性能和锻件质量。为此，必须了解钢在加热时的物理、化学变化规律，才能合理制订加热规范，正确控制加热过程，从而保证加热质量。·ûÿùú·第七篇锻件热处理技术表ÿþýþü钢在加热时的物理

7、、化学变化钢的性能产生的变化造成后果、缺陷其晶粒可能长大，严重时会造钢的组织结构大多数钢会发生组织转变成过热或过烧随加热温度提高，塑性提高变形抗力力学性能内应力过大会导致钢的开裂下降，还产生内应力钢的物理参数大多与温度有关，如导加热不当会因为温度应力造物理性能温系数、膨胀系数等，均随温度升高而成钢的开裂变化钢的表层与周围介质会发生化学反生成氧化皮、脱碳层、氢脆层化学性能应，如氧化、脱碳、氢脆等造成金属烧损，降低表面质量一、氧化和脱碳ýû氧化钢加热到高温时，表层中的铁和高温炉气中的氧化性气体（如úü、ùúü、øüú和÷úü

8、）接触，会发生剧烈的氧化反应，结果使钢料表层变成氧化铁（即氧化皮、火耗），这种化学变化称为氧化。氧化过程的主要化学反应如下：ý与úü反应：öõôúüóöõúüýòöõúôúüóöõòúñüýüöõúôúüóöõüúòü与ùúü反应：öõôùúüóöõúôùú与øüú（汽）反应：öõôøüúóöõúôøü图ÿþýþý氧