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鍛造毛坯的摩擦表面的幾何特性

1、波紋度

波紋度定義為由周期出現(xiàn)的波峰與波谷構(gòu)成的幾何形狀；波紋度的波長比波紋 的高度大得多，通常二者之比在40倍以上。這種波紋度經(jīng)常是由于切削加工的不均勻進(jìn)刀、不 均勻的切削力或機(jī)床振動引起的；對摩擦有一定影響，但不是重要的。

2、表面粗糙度

表面粗糙度輪廓示意圖。粗糙度是在較短距離內(nèi)（通常為2Mm~800Mm） 出現(xiàn)的凹凸不平（通常為它是摩擦學(xué)研究中重要的一類表面特征。

表示表面粗糙度的評定參數(shù)有很多種，其中常用的有：輪廓的算術(shù)平均偏差 島（輪廓偏距值的算術(shù)平均值）、微觀不平度十點(diǎn)高度屋（5個大的輪廓峰高的平均值與5 個大輪廓峰谷的平均值之和的算術(shù)平均值）、輪廓大高度Rmax（輪廓峰頂線與谷低線之間 的距離）、輪廓微觀不平度的平均間距Sm（輪廓微觀不平度間距的平均值）、輪廓單峰平均間距S （輪廓單峰間距的平均值）、輪廓支承長度率歸（輪廓支承長度與取樣長度之比）。各參數(shù)的含義 請參見標(biāo)準(zhǔn)GB 3503—83。此外，常用的表示表面粗糙度的評定參數(shù)還有輪廓的均方根 偏差。

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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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大型筒體鍛件的成形制造技術(shù)

由于大型筒體鍛件特別是厚壁的筒體鍛件通過鍛造過程很難得到細(xì)小的晶粒，鍛造完成后心部溫度仍然很高，晶粒會長大。在鍛件鍛造完成后進(jìn)行鍛后熱處理，其主要作用是調(diào)整和細(xì)化晶粒，為后續(xù)性能熱處理做好組織準(zhǔn)備。

鍛件可通過性能熱處理獲得優(yōu)良組織和性能，特別是低溫韌性，性能熱處理一般采用水淬。性能熱處理的溫度、時間和奧氏體化后的冷卻速率對獲得良好性能至關(guān)重要。

性能熱處理后，在筒節(jié)水口端周 向?qū)ΨQ180。取下性能試料兩塊A、B，在冒口端與水口端試料順時針轉(zhuǎn)90°的位置周向?qū)ΨQ180°取下性能試料兩塊C、D。按要求分解試樣后，先經(jīng)歷模擬焊后熱處理，再加工成相應(yīng)試樣進(jìn)行性能檢驗。大模擬焊后熱處理為 610～620℃×21h，小模擬焊后熱處理為610～620℃×5h。在正常產(chǎn)品檢驗以外，對每塊試料進(jìn)行了全厚度不同部位的性能檢驗。

Φ9m超大筒節(jié)鍛件的不同部位性能結(jié)果均滿足技術(shù)條件要求,且各項性能相對較為均勻，說明現(xiàn)有制造工藝是可行的。

現(xiàn)在筒體鍛件的強(qiáng)度余量較大，沖擊功余量相對較小，后續(xù)研究考慮優(yōu)化成分和工藝，使強(qiáng)度和沖擊功達(dá)到好的匹配。

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大型鍛件的缺陷有很多種,但是常見的并對工件安全性造成嚴(yán)重威脅的則主要有以下幾種:裂紋、白點(diǎn)、縮孔、氣泡、夾雜物等。

裂紋內(nèi)含物多有空氣存在,空氣的聲阻數(shù)量級約為102,而金屬材料的聲阻抗數(shù)量級約為106,可見空氣和金屬材料的聲學(xué)特性相差很大。由前述結(jié)論可知,裂紋與基體材料的邊界是“軟”邊界。

白點(diǎn)一般認(rèn)為是由于工件熱處理過程中氫逸散不充分,殘留在基體中而形成的。由于氫氣的聲學(xué)特性阻抗約為1. 15 & 102,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于金屬材料的聲學(xué)阻抗。因此,由前述結(jié)論可知,白點(diǎn)缺陷與基體材料的邊界屬于“軟”邊界。

縮孔與氣泡這2種缺陷的內(nèi)含物均為氣體,氣體的聲特性阻抗數(shù)量級為102,遠(yuǎn)小于金屬材料的聲特性阻抗,所以這種缺陷與基體材料邊界亦屬于“軟”邊界。

非金屬夾雜物主要是指鋼中的鐵及其他元素與氧、硫、氮等作用形成的化合物,以及在煉鋼和澆注過程中混入鋼中的耐火材料碎片。由于這些碎片的成分主要是S IA l Fe等的氧化物,故可說鋼中的非金屬夾雜物是氣體在鋼中存在的一種形式。這類材料的聲特性阻抗小于金屬基體的聲特性阻抗,所以這類缺陷與基體材料的邊界可被認(rèn)為是“軟”邊界。

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