锻前加热和冷却讲课教案.ppt

《锻前加热和冷却讲课教案.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、锻前加热和冷却电阻加热3.2金属加热时产生的变化加热过程中金属在组织结构、力学性能、理化性能各方面都会发生显著的变化。①氧化——钢料加热到高温时，表层中的铁与炉内的氧化性气体发生化学反应，在钢料表层形成氧化铁皮。主要影响因素：炉气性质、加热温度、加热时间、钢的种类等。主要危害：影响锻件表面尺寸和精度；模具和机加工刀具严重磨损。3.2金属加热时产生的变化加热过程中金属在组织结构、力学性能、理化性能各方面都会发生显著的变化。②脱碳——钢料在加热时，其表层的碳和炉气中的某些气体发生化学反应，使钢料表面的含碳量降低。氧化

2、介质都是脱碳介质，因此在氧化性炉气中加热将同时产生氧化和脱碳。主要危害：锻件表层变软，强度、耐磨性和疲劳性能降低。主要影响因素：炉气性质、加热温度、加热时间、钢的成分等。Cr、Mn阻止脱碳；Co、Al、W、Si促进脱碳3.2金属加热时产生的变化③过热——金属由于加热温度过高，加热时间过长而引起晶粒过分长大的现象。晶粒开始急剧长大的温度成为过热温度。主要危害：塑性下降，晶粒粗大影响力学性能。C、Mn、S、P增加过热倾向；Ti、W、V、Nb减小钢的过热倾向。稳定过热or不稳定过热?塑性变形的作用塑性变形可以击碎过热形

3、成的粗大晶粒，并破坏沿晶界析出相的网状分布，从而改善和消除稳定过热。对于没有相变重结晶的金属（高温合金及部分不锈钢、铝合金、铜合金）则不能用热处理的办法消除过热组织，而要依靠较大变形量的锻造来解决。3.2金属加热时产生的变化④过烧——当金属加热到接近其熔化温度（称过烧温度），并在此温度下停留时间过长时，将出现过烧现象。晶粒粗大，晶界发生氧化、熔化，出现氧化物和熔化物以及裂纹。主要危害：强度、塑性大大下降。不能修复，只能报废回炉。主要受化学成分影响，钢中的Co、Ni易产生过烧；Al、W、Cr减轻过烧。3.2金属加热

4、时产生的变化名称实质危害防止（减少）措施氧化坯料表面铁元素氧化烧损材料；降低锻件精度和表面质量；减少模具寿命在高温区减少加热时间；采用控制炉气成分的少无氧化加热或电加热等脱碳坯料表面碳分氧化降低锻件表面硬度，表层易产生龟裂过热加热温度过高，停留时间长造成晶粒大锻件力学性能降低，须再经过锻造或热处理才能改善控制加热温度，减少高温加热时间过烧加热温度接近材料熔化温度，造成晶粒界面杂质氧化坯料一锻即碎，只得报废裂纹坯料内外温差太大，组织变化不匀造成材料内应力过大坯料产生内部裂纹，报废某些高碳或大型坯料，开始加热时应缓慢

5、升温碳钢常见的加热缺陷3.3金属锻造温度范围的确定锻造温度范围：始锻温度和终锻温度之间的一段温度区间。确定原则：保证在范围内具有良好的可锻性，并获得希望的组织和性能。基本方法：综合运用合金相图、塑性图、抗力图和再结晶图等，从塑性、变形抗力和锻件的组织性能三个方面进行综合分析。合金相图能直观地表示出合金系中各种成分的合金在不同温度区间的相组成情况。一般单相组织比多相的塑性好、抗力低，所以锻造时应尽可能使合金处于单相状态。从保证变形金属具有较高可锻性出发，运用塑性图和抗力图来确定合适的锻造温度范围。再结晶图表示变形温

6、度、变形程度与锻件晶粒尺寸之间的关系，是通过试验测绘的。始锻温度：高可锻性好过高氧化、脱碳、过热/烧原则：保证钢不产生过热和过烧。一般应低于铁碳平衡图的固相线150~250℃。始锻温度随含碳量的增加而降低。以碳钢为例确定：终锻温度：过高晶粒继续长大，机械性能降低过低（低于T再）加工硬化，可锻性降低，残余应力，开裂，不均匀原则：一般高于T再50~100℃。另外需考虑合金元素、合金类型的影响。实际生产中，随温度的不同，钢材对外表现出不同的颜色，锻造时即可以根据钢材的颜色大致估计其温度，称为“看火色”钢材火色和

7、温度火色温度（℃）火色温度（℃）暗棕色520~580亮红色830~880棕红色580~650橘黄色880~1050暗红色650~750橙黄色1050~1150暗樱红色750~780亮黄色1150~1250樱桃色780~800白色1250~1320亮桃红色800~830牌号始锻温度℃终锻温度℃低碳钢1250750451200800T12A115083065Mn1200830GCr151150850Cr12MoV1050900W18Cr4V1100900在保证不出现加热缺陷的前提下，始锻温度应尽量取高一些；在保证塑性

8、足够的前提下，终锻温度应尽可能定低一些常用钢材的锻造温度范围3.4金属的加热规范加热规范：就是金属坯料从装炉开始到加热完了整个过程中，对炉温和坯料温度随时间变化的规定。加热的要求：在坯料均匀热透的条件下，以最短的时间获得加工时所需要温度，同时要保持坯料完整性，并使金属及燃料的消耗最少。断面上温度指表面温度与中心温度之差加热时间的确定：小型钢坯：大型钢坯：3.5锻件的冷却及