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自由鍛件的缺陷有哪些？

自由鍛件的缺陷有氧化、脫碳、過(guò)熱、過(guò)燒和裂紋。

氧化：金屬坯料在加熱時(shí)與爐中氧化性氣體反應(yīng)生成氧化物的現(xiàn)象稱為氧化。氧化皮的產(chǎn)生，不但造成金屬的燒損，而且降低鍛件表面質(zhì)量和尺寸精度。當(dāng)氧化皮壓入鍛件內(nèi)深度超過(guò)機(jī)械加工余量時(shí)，能導(dǎo)致鍛件報(bào)廢。

脫碳：加熱時(shí)金屬坯料表層的碳與氧等介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)造成表層碳元素降低的現(xiàn)象稱為脫碳。脫碳會(huì)使表層硬度下降，耐磨性降低。如脫碳層厚度小于機(jī)械加工余量，不會(huì)對(duì)鍛件造成危害；反之則影響鍛件質(zhì)量。采用快速加熱、在坯料表層涂保護(hù)涂料、在中性介質(zhì)或還原性介性中加熱都能減緩脫碳。

過(guò)熱：金屬坯料由加熱溫度過(guò)高或高溫下保溫時(shí)間太長(zhǎng)引起晶粒粗大的現(xiàn)象稱為過(guò)熱。過(guò)熱會(huì)使坯料塑性下降，鍛件的力學(xué)性能降低。為此，要嚴(yán)格控制加熱溫度，盡可能縮短高溫階段的保溫時(shí)間來(lái)預(yù)防過(guò)熱的產(chǎn)生。

過(guò)燒：金屬坯料加熱溫度超過(guò)始鍛溫度過(guò)多，使晶粒邊界出現(xiàn)氧化及熔化的現(xiàn)象稱為過(guò)燒。過(guò)燒后，材料的強(qiáng)度嚴(yán)重下降，塑性很差，一經(jīng)鍛打即破碎變成廢料，是無(wú)法挽救的。因此，要嚴(yán)格執(zhí)行正確的操作規(guī)范。

裂紋：大型鍛件加熱時(shí)，如果裝爐溫度過(guò)高或加熱速度過(guò)快，則鍛件心部與表層溫差過(guò)大，造成內(nèi)應(yīng)力過(guò)大，導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋。因此，對(duì)大型鍛件加熱時(shí)，要防止裝爐溫度過(guò)高和加熱速度過(guò)快，一般應(yīng)采用防熱措施。

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鍛件在鍛造時(shí)容易出現(xiàn)什么問(wèn)題？

由于鍛件的鍛造溫度范圍窄，其鍛造加熱溫度，尤其是淬火加熱溫度很接近鍛件的共晶熔化溫度，容易產(chǎn)生過(guò)燒。因此，在鍛件和模具加熱以及鍛件淬火加熱時(shí)，必須十分注意溫度上限，嚴(yán)格遵守工藝操作規(guī)程。

坯料過(guò)燒后，一鍛就裂，表面發(fā)暗、起泡。在熱處理時(shí)產(chǎn)生的過(guò)燒，也可能形成裂紋。過(guò)燒后的鍛件的高倍組織特點(diǎn)是晶界發(fā)毛、加粗，出現(xiàn)低熔點(diǎn)化合物的共晶復(fù)熔球，形成三角晶界。輕微過(guò)燒的鍛件，強(qiáng)度性能稍有提高，但疲勞性能較差。嚴(yán)重過(guò)燒后各項(xiàng)性能指標(biāo)急劇下降，使鍛件成為廢品。

由于鍛件的塑性和流動(dòng)性比較差，很容易產(chǎn)生表面和內(nèi)部裂紋，產(chǎn)生表面裂紋的原因與坯料種類有關(guān)。用鑄錠做坯料，往往由于鑄錠含氫量高、有嚴(yán)重的疏松、氧化夾雜、粗大的柱狀晶、存在有嚴(yán)重的內(nèi)部偏析、高溫均勻化處理不充分以及鑄錠表面缺陷等在鍛造或模鍛時(shí)產(chǎn)生表面裂紋。另外，坯料加熱不充分、保溫時(shí)間不夠、鍛造溫度過(guò)高或過(guò)低、變形程度太大、變形速度太高、鍛造過(guò)程中產(chǎn)生的彎曲、折迭沒(méi)有及時(shí)消除再次進(jìn)行鍛造，都可能產(chǎn)生表面裂紋。

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模具的熱表處理工藝：

熱處理是鍛件模具制造過(guò)程中不可缺少的重要工序之一，對(duì)模具壽命具有舉足輕重的作用。根據(jù)具體鍛造工藝的要求,有針對(duì)性的制定熱處理工藝，使模具強(qiáng)度（硬度）與韌性匹配恰當(dāng)、模體與模膛表面硬度合理均勻、晶粒細(xì)小均勻、無(wú)氧化和脫碳、減少殘余應(yīng)力與變形，可以提高模具壽命及其穩(wěn)定性。

釆用新的熱處理工藝可以挖掘材料潛力，以較小代價(jià)大幅度提高模具壽命。例 如,對(duì)于高碳的冷鍛模具采用低溫淬火，獲得較多的板條馬氏體，可以提高韌性，減少模具變形和 淬火裂紋,從而提高模具壽命;真空熱處理具有無(wú)氧化、脫碳、除氣、加熱均勻和變形小等優(yōu)點(diǎn)，也有利于提髙模具壽命。

表面處理強(qiáng)化模具模膛表面、提高模具壽命的作用不但顯著，而且成本低，是事半功倍的強(qiáng)化模具工藝方法,也是提高模具經(jīng)濟(jì)性的工藝。已應(yīng)用和具有應(yīng)用潛力的模具模膛強(qiáng)化的 表面處理工藝方法有表面形變（噴丸、擠壓和滾壓等）強(qiáng)化、表面相變強(qiáng)化、表面擴(kuò)滲強(qiáng)化和離子 注入強(qiáng)化等表面改性技術(shù)、物理氣相沉積和化學(xué)氣相沉積等薄膜技術(shù)，以及電化學(xué)沉積（電鍍）和 熱噴涂等涂鍍層技術(shù)。

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精密模鍛是提高鍛件精度和表面質(zhì)量的一種先進(jìn)的成型工藝。它能夠鍛造形狀復(fù)雜、尺寸精度高的零件，如錐齒輪、葉片等。其主要工藝特點(diǎn)如下：

①使用普通的模鍛設(shè)備進(jìn)行鍛造，一般需采用預(yù)（粗）鍛和終（精）鍛兩套鍛模，對(duì)形狀簡(jiǎn)單的鍛件也可以用一套鍛模，粗鍛時(shí)應(yīng)留0.1?1.2mm的精鍛余量。

②原始坯料尺寸和重量要，否則會(huì)降低鍛件精度和增大尺寸公差。

③需要精細(xì)清理坯料表面，除凈氧化皮、脫碳層及其他缺陷等。

④采用無(wú)氧化或少氧化加熱法，盡量減少坯料表面的氧化皮，為提高鍛件精度和減少粗糙度打好基礎(chǔ)。

⑤模鍛時(shí)要很好地潤(rùn)滑和冷卻鍛模。

⑥模具精度對(duì)提高鍛件精度影響很大，精鍛模膛的精度一般要比鍛件精度高兩級(jí)，精鍛模要有導(dǎo)柱、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)，以保證合模準(zhǔn)確。為排除模膛中的氣體，減少金屬流動(dòng)阻力容易充滿模膛，在凹模上應(yīng)開(kāi)設(shè)排氣孔。

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