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鍛件加工的自由鍛造工藝

自由鍛造通常指手工自由鍛和機(jī)器自由鍛。手工自由鍛主要依靠人力利用簡單的工具對坯料進(jìn)行鍛打，從而改變坯料的形狀和尺寸獲得所需鍛件，這種方法主要用于生產(chǎn)小型工具或用具。機(jī)器自由鍛（簡稱自由鍛），主要依靠專門的自由鍛設(shè)備和工具對坯料進(jìn)行鍛打，改變坯料的形狀和尺寸，從而獲得所需鍛件。

機(jī)器自由鍛根據(jù)其所使用的設(shè)備類型不同，可分為鍛錘自由鍛和水壓機(jī)自由鍛兩種，前者用以鍛造中小型自由鍛件，后者主要用以鍛造大型自由鍛件。徑向鍛造機(jī)鍛造是近十幾年才發(fā)展起來的，它主要用于階梯軸和異形截面軸類鍛件的成形。

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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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鍛件的預(yù)成形坯：

預(yù)成形坯的設(shè)計是根據(jù)鍛件的重量、密度、形狀和尺寸要求，設(shè)計預(yù)成形坯的密度、形狀和尺寸的?；镜脑瓌t就是在鍛造時有利于預(yù)成形坯的致密和充滿模膛，同時在充滿模膛前應(yīng)盡可能使預(yù)成形坯有較大的橫向塑性流動。但在充滿模具型腔前的塑性變形量不能大于預(yù)成形坯塑性允許的極限值。另外還必須考慮預(yù)成形坯在充滿模具型腔時，各部位的應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)盡可能處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)下，避免或減小拉應(yīng)力狀態(tài)。

密度是預(yù)成形坯的基本參數(shù)。根據(jù)預(yù)成形坯密度及鍛件質(zhì)量，求得預(yù)成形坯的體積，然后根據(jù)預(yù)成形坯的高徑比，分別確定預(yù)成形坯的高度及徑向尺寸。以此作為壓制模尺寸設(shè)計的依據(jù)。粉末鍛件的密度主要是由鍛造變形決定的，一般與預(yù)成形坯密度關(guān)系不大。預(yù)成形坯密度選擇主要考慮預(yù)成形坯要有足夠強(qiáng)度，保證在生產(chǎn)工序之間的傳輸過程不損壞，形狀完整。為此一般冷壓制后的預(yù)成形坯密度為理論密度的80%左右。

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鍛件的冷卻規(guī)范

對于沒有相變的鋼種（如奧氏體鋼、鐵素體鋼等），由于鍛后冷卻過程無相變，可采取快速冷卻。此外，為了獲得單相組織，防止鐵素體鋼475℃脆性，也要求快速冷卻。所以，這類鍛件鍛后通常采用空冷。

對于空冷自淬的鋼種（如髙速鋼、馬氏體不銹鋼、高合金工具鋼等），因空冷便發(fā)生馬氏體相變，由此會引起較大組織應(yīng)力，而且容易產(chǎn)生冷卻裂紋。所以，這類鍛件銀后必須緩慢冷卻。

對于白點(diǎn)敏感的鋼種（如鉻錸鋼34CrNiMo?34CrNi4Mo等），為了防止冷卻過程產(chǎn)生白點(diǎn)，應(yīng)按一定冷卻規(guī)范進(jìn)行爐冷。

采用鋼材鍛造的鍛件，鍛后的冷卻速度可快些，而用鋼錠鍛造的鍛件，鍛后的冷卻速度要慢。此外，對于斷面尺寸大的鍛件，因冷卻溫度應(yīng)力大，在鍛后應(yīng)緩慢冷卻，面對斷面尺寸小的鍛件，鍛后則可快速冷卻。

有時，在鍛造過程中也要將中間坯料或鍛件局部冷卻到室溫，叫做中間冷卻。例如，為了進(jìn)行毛坯探傷或清理缺陷，霜要中間冷卻。又如多火鍛造大型曲軸時，先鍛中部而后鍛兩端，當(dāng)中部鍛完后應(yīng)進(jìn)行中間冷卻，以免再加熱兩端時影響質(zhì)量#中間冷卻規(guī)范的確定和鍛后冷卻規(guī)范相同。

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