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不銹鋼鍛件鍛造加工脫碳氧化現(xiàn)象是什么原因？

不銹鋼鍛件氧化：

氧化是鍛件毛坯（金屬原料）在加熱過程中與爐氣中的氧化性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在鍛件金屬表面形成氧化皮的現(xiàn)象。氧化主要受鍛件金屬材料的種類、爐氣性能、加熱溫度、加熱時間的影響。

加熱不同的金屬材料，氧化程度不同，如鋼坯料，在同樣條件下，不同牌號的鋼氧化燒損也不同，低碳鋼燒損量大而高碳鋼量燒損請小，這是由于在高碳鋼中反應(yīng)生成了較多CO而降低了氧化鐵的生成量。當(dāng)鋼中含有Cr、Ni、Al、Si、Mo等合金元素時，在鋼料表面會形成致密且不易脫落的氧化薄膜，可以阻止加熱過程金屬的繼續(xù)氧化。

金屬的氧化燒損危害性很大，一般情況下，鋼料每加熱一次便有0.5%-4.0%的金屬被氧化燒損掉，如表所示。同時氧化皮還加劇模具的磨損，降低不銹鋼鍛件的表面質(zhì)適。殘留氧化皮的鍛件，在機(jī)械加工時會加快刀具刃口的磨損。因此，減少或消除加熱時金屬的氧化燒損對鍛造生產(chǎn)來說非常重要。

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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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在鍛件的生產(chǎn)過程中，鍛造加工是一個重要的塑性變形過程，因此鍛造工藝不當(dāng)引起的缺陷通常有以下幾種：

裂紋

裂紋通常是由鍛造過程中較大的拉應(yīng)力、剪應(yīng)力或附加拉應(yīng)力引起的。鍛造裂紋發(fā)生的部位通常是坯料應(yīng)力大、厚度薄的部位。如果坯料表面和內(nèi)部存在微裂紋，或坯料中存在結(jié)構(gòu)缺陷，或由于熱加工溫度不適當(dāng)而導(dǎo)致材料塑性降低，或變形速度過快，變形程度過大，材料塑性指數(shù)超過，則粗加工，在拉拔、沖孔、鉸孔、彎曲和擠壓等過程中可能出現(xiàn)裂紋。

開裂

裂紋是鍛件表面的淺龜裂。鍛造成形中受拉伸應(yīng)力影響的表面（例如，填充不足的突出零件或彎曲零件）容易出現(xiàn)此類缺陷。導(dǎo)致裂紋的內(nèi)部因素可能多種多樣：①原材料中含有過多的易熔元素，如銅和錫。② 高溫長時間加熱時，鋼材表面會有銅沉淀，表面晶粒粗大，脫碳，或反復(fù)加熱后的表面。③燃料硫含量過高，鋼材表面有硫滲入。

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在軸類鍛件的整個成形過程中，只有應(yīng)用新的鍛造工藝?yán)碚摵图夹g(shù)優(yōu)化組合，才能使各階段的變形機(jī)理得到的協(xié)調(diào)。要點是：

加長法應(yīng)選擇LZ鍛造法。如果砧寬比W/H不能滿足要求，則應(yīng)選擇新的FM鍛造方法。無論采用LZ鍛造法還是新FM鍛造法，砧寬比W/H、料寬比B/H和壓下率的合理匹配△H/H應(yīng)嚴(yán)格控制。JTS鍛造工藝可用于300 MW及以上鍛件的鍛造工藝。

在坯料加熱的主要變形階段，初始鍛造溫度應(yīng)達(dá)到1250～1270℃，應(yīng)保證足夠的保溫時間，以利于分離和擴(kuò)散，保證不良材料的均勻溫度。

將方形截面毛坯變形為圓形截面毛坯，用平砧將其壓成八面體。其余成型過程應(yīng)使用120°或135°上下V形砧完成。

控制鍛造消除混晶可采用高溫停鍛或低溫停鍛工藝。

大型軸鍛件的傳統(tǒng)鍛造工藝存在的問題是，前一工藝的作用可能會被后續(xù)工藝消除或削弱。因此，應(yīng)根據(jù)新發(fā)展的鍛造工藝?yán)碚搶鹘y(tǒng)鍛造工藝進(jìn)行改造，鍛造的作用是分階段完成的，即以明確的目標(biāo)解決不同階段不同內(nèi)容的問題。這樣可以達(dá)到省時、省力效果。

應(yīng)用開發(fā)的新工藝方法，如錐形鐓粗，優(yōu)化LZ鍛造方法或同時控制材料寬度比B/H和砧座寬度比W/H的新FM鍛造方法，以及控制熱力學(xué)參數(shù)組合的鍛造方法，在制備大型軸類鍛件的過程中，可以優(yōu)化各階段的變形機(jī)理。

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