鍛坯

鍛造后未經過深加工的毛坯產品

鍛坯,指的是鍛造后未經過深加工的毛坯產品。對於大型模鍛件需要採用自由鍛毛坯進行鍛制。若用鑄錠直接模鍛,則因模鍛件內各處變形程度很不均勻,將引起再結晶組織和機械性能不均勻,且在與模具相接觸的變形死區等處容易殘留有鑄造組織,使鍛件質量無法保證。所以鑄錠必須先經自由鍛製成鍛坯,待內部組織均勻后,才可作為模鍛用坯。用鍛坯作為鍛造用原材料同樣具有各向異性小的優點。

簡介


鍛坯是由若干個零件按一定規則排列的組合體。模具製造的第一步便是模具零件坯料(俗稱模塊)的準備。由於模具零件形式、規格、尺寸和性能的多樣性,以及市場上材料的供應狀態以圓鋼居多,因此,由圓鋼形式的原材料截取適當長度,通過改鍛獲得模塊坯料的制坯方式應用極其廣泛。

原材料


鍛坯的原材料一般為型鋼鋼,鑄鋼件,合理選擇圓鋼直徑和確定下科長度是鍛造毛坯過程中的重要環節。其確定原則可歸納如下:
(1)體積相等,即鍛件毛坯的體積加上鍛造過程中金屬燒損率應等於原材料(圓鋼)的下料體積。
(2)金屬燒損率δ即鍛造力。熱時產生的氧化皮、脫碳層等的損耗率。一般取δ=0.05~0.10。火次增多,鍛造不平度大,材料脫碳傾向大時取大值
(3)原材料長徑比不能太大,一般取L/D=1.5~2.5,最大不超過3。L/D太大,鍛件鍛造過程中可能發生彎曲、夾層等缺陷。
(4)計算后的原材料直徑必須按國家標準的規格進行圓整,且最好是工廠庫房裡現存的或市場上供應的規格。

鍛坯的選用


軋鋼車間系應用鋼錠、初軋坯、連鑄坯與鋼坯作原料,但在下列情況下,應採用或考慮採用鍛坯作原料:
1、高速工具鋼高溫合金以及某些模具鋼(如Cr12、Cr12MoV),含有鉻鎢元素較多,易形成萊氏體網狀炭化物,塑性很差,不能用軋制方法來破碎炭化物,而且易產生裂紋,必須採用鍛造開坯。
2、某些馬氏體不鏽鋼(如9Cr18),鐵素體不鏽鋼(如Cr28、Cr25Mo3Ti)、耐熱鋼(如4Cr14Ni14W2Mo)以及電熱合金等,因為這些鋼種的熱加工溫度範圍窄,軋制時溫度不易控制,同時這些鋼種要求低溫長時間加熱,不適於軋機上開坯,也應採用鍛造開坯。
3、超低炭不鏽鋼以及某些電渣爐冶鍊的鋼錠,鑄成圓形,軋具機無法開坯,必須先用鍛造開坯。
4、部份重要用途的合金結構鋼,要求晶很 粒度均勻無發紋,為保證質量,應鑄成較大易的錠型(800~1500公斤),也可考慮先用鍛造開坯。

鍛造比


鍛件內部應充分鍛透。鍛造比應符合下列規定,當供需雙方有規定時,應按供需雙方規定執行。
(1)用鋼錠鍛造時,未經鐓粗者,其鍛造比一般不小於3;經鐓粗者,鍛造比不小於2.5。凸台部分鍛造比不小於1.7。
(2)用鍛材或軋材鍛造時,主體部分鍛造比一般不小於1.5,凸台鍛造比不小於1.3。

鍛造目的


(1)獲得一定的幾何形狀
(2)改善材料的組織性能和加工性能。
模具中一般的結構件(如固定板、卸料板等)以第一目的為主,而主要的工作零件(如凸模、凹模等)則兩項目的兼有。通過鍛造獲得模塊坯料幾何形狀的方法,其靈活性極強。基本可滿足模塊坯料規格和尺寸多樣性的要求,具有節省材料、縮短工時等優點。對於模具中的主要零件,由於其熱處理、質量和使用壽命等方面的要求,往往還需要通過鍛造來改善原材料的性能。如通過鍛造使材料的組織緻密、均勻,使其各向異性不明顯等。這時的鍛造不僅是改變幾何形狀,更重要的是要注意鍛造的方法。如採用縱向鐓拔、橫向鐓拔、三向鐓拔和對角線鍛造等。