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齒輪(lun)鍛件能提高材(cai)料利用率,提高生產率,改善齒輪(lun)機械(xie)性能,降低成本,增(zeng)強(qiang)市(shi)場競爭力。在汽車工業大批量生產中,齒輪(lun)鍛造的效益和潛力更(geng)大。
當(dang)采(cai)用常(chang)溫(wen)鍛(duan)(duan)造時(shi)(shi),齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)的(de)(de)形狀、尺(chi)(chi)寸更容易控制,同時(shi)(shi)也可(ke)以避免(mian)高溫(wen)產(chan)生的(de)(de)誤(wu)差(cha)(cha)。現在(zai)很多錐齒(chi)(chi)和小(xiao)尺(chi)(chi)寸圓柱齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)都是(shi)用這(zhe)(zhe)種(zhong)方法制造的(de)(de)。同時(shi)(shi),在(zai)適宜的(de)(de)尺(chi)(chi)寸下,也可(ke)采(cai)用冷擠壓(ya)工(gong)藝(yi)制作(zuo)圓柱直,斜齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)。但是(shi)大多數(shu)用于(yu)汽車傳動裝置(zhi)的(de)(de)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun),其(qi)直徑(jing)、高度較大,不(bu)適用于(yu)擠壓(ya)加工(gong)。如果采(cai)用封閉式模(mo)(mo)鍛(duan)(duan),不(bu)銹鋼鍛(duan)(duan)件廠,則要有很高的(de)(de)壓(ya)力使金屬材料流(liu)動并充(chong)滿模(mo)(mo)腔,因(yin)此這(zhe)(zhe)類(lei)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)需(xu)采(cai)用熱鍛(duan)(duan)或溫(wen)鍛(duan)(duan)工(gong)藝(yi)。溫(wen)度高會引起材料氧化、模(mo)(mo)具變形,影響(xiang)鍛(duan)(duan)件的(de)(de)精度和表面質量。對這(zhe)(zhe)些(xie)誤(wu)差(cha)(cha)進行附(fu)加加工(gong)校正是(shi)比較困(kun)難的(de)(de),而且還(huan)會增加成(cheng)本(ben)(ben)。在(zai)采(cai)用后續磨削(xue)(xue)工(gong)藝(yi)修正齒(chi)(chi)形誤(wu)差(cha)(cha)、消除增加的(de)(de)成(cheng)本(ben)(ben)、延長工(gong)時(shi)(shi)的(de)(de)同時(shi)(shi),還(huan)存在(zai)磨削(xue)(xue)過程中(zhong)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)的(de)(de)定位(wei)問題(ti)。
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鍛造缺陷。
1.鍛(duan)造(zao)折疊裂(lie)紋。在鍛(duan)造(zao)加(jia)工過程中,由于切割不均勻、毛(mao)刺、飛邊等原因,表(biao)面容易(yi)形(xing)成折疊裂(lie)紋。其(qi)特(te)點是(shi)裂(lie)紋大,形(xing)狀不規則,容易(yi)出現在鍛(duan)件(jian)表(biao)面。
2.鍛(duan)(duan)造(zao)過熱(re),材料(liao)鍛(duan)(duan)造(zao)加熱(re)溫度過高,保溫時(shi)間過長(chang)會產生過熱(re),嚴重(zhong)(zhong)時(shi)晶界氧化(hua)(hua)甚(shen)至熔(rong)化(hua)(hua)。微觀觀察(cha)不(bu)僅表面金屬晶界氧化(hua)(hua)開裂,而且金屬內部成分(fen)分(fen)析嚴重(zhong)(zhong),晶界也開始熔(rong)化(hua)(hua),嚴重(zhong)(zhong)時(shi)形(xing)(xing)成尖角洞(dong)穴(xue)。過熱(re)的(de)材料(liao)在這種(zhong)缺(que)陷狀態下鍛(duan)(duan)造(zao),由重(zhong)(zhong)錘鍛(duan)(duan)造(zao)、沖孔、碾壓、膨脹(zhang),缺(que)陷會進一步(bu)撕裂,形(xing)(xing)成更大的(de)缺(que)陷,鍛(duan)(duan)造(zao)過熱(re)嚴重(zhong)(zhong)的(de)表面形(xing)(xing)態,如橙皮,分(fen)布有小裂縫和厚氧化(hua)(hua)皮。
二、淬火裂紋。
在(zai)鍛件(jian)淬火過程中(zhong),由于淬火溫度(du)過高(gao)或冷卻速度(du)過快(kuai),當內(nei)應力大于材(cai)料的(de)斷裂強度(du)時(shi),會出(chu)現淬火裂紋。
三、磨削裂紋。
軸承材料(liao)在(zai)磨削(xue)(xue)過(guo)程中,由(you)于(yu)砂輪進給量大(da),砂輪軸跳動,切削(xue)(xue)液供應不足(zu),砂輪磨粒(li)純,容易使零(ling)件(jian)產生磨削(xue)(xue)裂紋。此外,不銹鋼鍛(duan)件(jian)廠(chang)商,熱處理過(guo)程中淬火溫度過(guo)高,導致零(ling)件(jian)組織過(guo)熱,晶粒(li)粗大(da),殘留奧(ao)氏體積大(da),網(wang)狀和粗粒(li)。
四、原材料缺陷。
原(yuan)材料(liao)缺陷包括材料(liao)裂(lie)紋、收(shou)縮管殘留、白點、脫(tuo)碳、夾雜、顯微孔隙、鋼板分(fen)層等。常見的(de)(de)材料(liao)裂(lie)紋,如探傷時的(de)(de)材料(liao)裂(lie)紋,沿(yan)鋼材軋制方向(xiang)分(fen)布,有條,有的(de)(de)多條,大(da)部分(fen)是軋制時形成(cheng)的(de)(de)表面裂(lie)紋。
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通常用鋼(gang)材(cai)鍛(duan)(duan)(duan)成的(de)(de)鍛(duan)(duan)(duan)件在鍛(duan)(duan)(duan)后的(de)(de)冷(leng)卻(que)速度比用鋼(gang)錠鍛(duan)(duan)(duan)成的(de)(de)鍛(duan)(duan)(duan)件的(de)(de)冷(leng)卻(que)速度大,斷面(mian)尺寸(cun)小的(de)(de)鍛(duan)(duan)(duan)件在鍛(duan)(duan)(duan)后的(de)(de)冷(leng)卻(que)速度比斷面(mian)尺寸(cun)大的(de)(de)鍛(duan)(duan)(duan)件的(de)(de)冷(leng)卻(que)速度大。
中小(xiao)型碳(tan)鋼(gang)和(he)低(di)合金鋼(gang)鍛件(jian)(jian)的(de)冷(leng)(leng)卻規范(fan):一般來(lai)說,坯料的(de)化學(xue)成分越(yue)簡(jian)單,鍛后(hou)冷(leng)(leng)卻速度越(yue)快(kuai):反之則慢。所以(yi)對(dui)中小(xiao)型碳(tan)鋼(gang)和(he)低(di)合金鋼(gang)鍛件(jian)(jian),鍛后(hou)均(jun)采用空(kong)冷(leng)(leng)。
合金鋼鍛(duan)件(jian)的冷卻規范(fan):合金成(cheng)分復雜的合金鋼鍛(duan)件(jian),鍛(duan)后應采(cai)用(yong)坑冷或(huo)爐冷。
工具鋼(gang)(gang)和軸(zhou)承鋼(gang)(gang)的(de)冷(leng)卻規范(fan):對(dui)含碳(tan)坻較高(gao)的(de)鋼(gang)(gang)(如碳(tan)家工兵鋼(gang)(gang)、合金工具鋼(gang)(gang)及軸(zhou)承鋼(gang)(gang)等),為(wei)了防止在晶界析出網狀(zhuang)碳(tan)化物,在鍛(duan)后先用空冷(leng),鼓(gu)風或噴(pen)霧快速冷(leng)卻到700℃,然(ran)后再把鍛(duan)件(jian)放入坑中(zhong)或爐中(zhong)緩(huan)慢冷(leng)卻。
無相變(bian)鋼(gang)(gang)(gang)的冷(leng)(leng)卻規范:對于(yu)有相變(bian)鋼(gang)(gang)(gang)(如奧氏體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)、鐵素體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)等),由于(yu)鍛件(jian)冷(leng)(leng)卻過(guo)程無相變(bian),可采用快(kuai)冷(leng)(leng)。同(tong)時,為了鍛后獲(huo)得單相組織,防止鐵素體(ti)在475℃左右脆性大,也要求快(kuai)速冷(leng)(leng)卻,山西不銹鋼(gang)(gang)(gang)鍛件(jian),所以(yi)鍛件(jian)鍛后通常采用空冷(leng)(leng)。
空冷(leng)自淬鋼的冷(leng)卻(que)規范:對(dui)這種(zhong)鋼,為了(le)防止冷(leng)卻(que)過程產生白點,應按(an)一定(ding)冷(leng)卻(que)規范進行爐冷(leng)。
汽車鍛(duan)件不僅在(zai)終(zhong)鍛(duan)后應按照規(gui)范冷(leng)卻,有時在(zai)鍛(duan)造(zao)過程(cheng)中也要進行冷(leng)卻,叫做中間冷(leng)卻,中間冷(leng)卻用于加熱后沒有鍛(duan)完(wan)的(de)鍛(duan)件(例(li)如多(duo)火(huo)鍛(duan)造(zao)大甩曲軸)、需要進行局部加熱的(de)鍛(duan)件以及在(zai)鍛(duan)造(zao)過程(cheng)中要進行毛坯(pi)探(tan)傷或清理缺陷的(de)鍛(duan)件。鍛(duan)件中間冷(leng)卻規(gui)范的(de)確定和(he)圾終(zhong)冷(leng)卻規(gui)范相同。
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