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車輪鍛件鍛造加工后組織狀態(tài)是什么樣的？

車輪鍛件鍛造成型主要經(jīng)過加熱、變形和冷卻等過程，車輪鍛件因材料成分和車輪鍛件大小而呈現(xiàn)出不同的組織狀態(tài)，歸納起來主要有以下兩點。

1.大車輪鍛件組織狀態(tài)

這類車輪鍛件一般采用鋼錠直接鍛造成形。由于鍛造時，其加熱次數(shù)多（6火或更多）、變形不均勻、截面差異大、材料合金化程度高等原因，大型車輪鍛件組織突出的特征是殘留氫含量高、組織不均勻程度嚴重存在（混晶現(xiàn)象），這是影響大車輪鍛件性能的重要因素，因此也是大車輪鍛件熱處理工藝設(shè)計需要重點解決的問題。

2.中小車輪鍛件組織狀態(tài)

這類車輪鍛件主要使用軋制型材的坯料模鍛成形，對亞共析鋼（中碳鋼，中碳低合金結(jié)構(gòu)鋼），終鍛后空冷到室溫時，一般得到粗大塊狀鐵素體和層片狀珠光體組織；對過共析鋼，特別是高碳高合金鋼，終鍛后緩冷,一般可獲得較粗大退火態(tài)組織。又由于車輪鍛件形狀截面差異及冷卻的不可控，其組織往往不均勻，同時由于溫度應(yīng)力（又稱熱應(yīng)力）和組織應(yīng)力的作用，車輪鍛件內(nèi)會產(chǎn)生殘余內(nèi)應(yīng)力，所以必須采用熱處理工藝予以改善和消除。

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視頻作者：定襄縣億欣源法蘭加工有限公司

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大型鍛件通常通過鍛造一次性鑄造形成的大型鑄錠獲得。鑄造后鑄錠中存在氣孔、縮孔、偏析、非金屬夾雜物等常見鑄造缺陷。隨著鋼錠重量的增加，鋼錠的固有缺陷越來越嚴重，這與大型鍛件的高質(zhì)量要求相矛盾。這些鑄造缺陷的存在對后續(xù)鍛造工藝有極其不利的影響。它們切斷了基體結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，大大降低了鋼錠在高溫變形過程中的熱變形塑性。

此外，由于大型鍛件的尺寸效應(yīng)和重量效應(yīng)，鋼錠的熱處理過程也非常復(fù)雜。加熱溫度過低、保溫時間過短不利于合金元素的擴散，甚至不能保證熱處理過程中組織的均勻性。加熱溫度過高、保溫時間過長，容易導(dǎo)致鋼錠晶粒長大、過熱、過燒，甚至導(dǎo)致雜質(zhì)元素沿晶界偏析，為后續(xù)加工中的鍛造開裂埋下隱患。

不僅如此，大型鍛件在加熱過程中對加熱速度也有嚴格的限制。這是因為鋼錠在加熱過程中有溫度應(yīng)力和結(jié)構(gòu)應(yīng)力，鋼錠本身也有殘余應(yīng)力，所以在加熱過程中很容易被加熱。由于加熱速度過快導(dǎo)致內(nèi)外應(yīng)力不一致，鋼錠出現(xiàn)內(nèi)部裂紋。然而，緩慢的加熱速度限制了生產(chǎn)效率的提高。因此，大型鍛件的熱處理工藝比中小型鍛件的熱處理工藝困難得多。

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環(huán)形鍛件的輾擴工藝介紹：

根據(jù)擴孔機上槽形式的不同，軋制過程可分為開式軋制和閉式軋制兩種。

（1） 開放式軋制。開式軋制采用平輥，主要用于大矩形截面環(huán)形件的鉸孔。其優(yōu)點是，不同尺寸的環(huán)可以用同一對滾子軋制。為了避免由于不均勻變形引起的加寬，可將兩對自由旋轉(zhuǎn)的錐形鍛件添加到擴孔機中，以獲得坯料在高度上的尺寸。這種情況也可以稱為半開式軋制。

（2） 閉式滾壓。閉式滾擴輥槽是根據(jù)工件截面形狀的要求設(shè)計的，可用于各種截面環(huán)形零件的鉸孔成形。

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