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鍛件加工的自由鍛造工藝

自由鍛造通常指手工自由鍛和機(jī)器自由鍛。手工自由鍛主要依靠人力利用簡(jiǎn)單的工具對(duì)坯料進(jìn)行鍛打，從而改變坯料的形狀和尺寸獲得所需鍛件，這種方法主要用于生產(chǎn)小型工具或用具。機(jī)器自由鍛（簡(jiǎn)稱自由鍛），主要依靠專門的自由鍛設(shè)備和工具對(duì)坯料進(jìn)行鍛打，改變坯料的形狀和尺寸，從而獲得所需鍛件。

機(jī)器自由鍛根據(jù)其所使用的設(shè)備類型不同，可分為鍛錘自由鍛和水壓機(jī)自由鍛兩種，前者用以鍛造中小型自由鍛件，后者主要用以鍛造大型自由鍛件。徑向鍛造機(jī)鍛造是近十幾年才發(fā)展起來的，它主要用于階梯軸和異形截面軸類鍛件的成形。

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鍛件在鍛造時(shí)容易出現(xiàn)什么問題？

均溫時(shí)間是指儀表到達(dá)回火溫度開始到鍛件表面的火色與爐膛一致，即鍛件表面溫度與爐溫一致所需的時(shí)間。一般鍛件表面火色只能憑經(jīng)驗(yàn)確定，但在低溫回火時(shí)，往往看不出鍛件的火色，因此回火工藝規(guī)范中并不給出均溫時(shí)間，而是將保溫時(shí)間延長(zhǎng)一半來保證達(dá)到均溫的要求。

均溫結(jié)束后，開始保溫。在保溫過程中，淬火組織完成回火轉(zhuǎn)變。回火保溫開始后鍛件的機(jī)械性能急劇變化（強(qiáng)度和硬度下降，塑性和韌性提高），淬火殘余內(nèi)應(yīng)力迅速降低。隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，性能變化和內(nèi)應(yīng)力消除逐步減慢，當(dāng)達(dá)到一定時(shí)間后，性能和應(yīng)力變化就趨向穩(wěn)定。鍛件的性能和應(yīng)力變化達(dá)到穩(wěn)定值所需的時(shí)間就是回火的保溫時(shí)間。回火過程主要是消除淬火冷卻過程中工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力，得到一定分散度的回火組織，以滿足規(guī)定的機(jī)械性能要求。

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鍛造工藝不當(dāng)對(duì)鍛件有何影響？

變形時(shí)由于溫度偏低或變形速度太快，以及鍛后冷卻過快，均可能使再結(jié)晶引起的軟化跟不上變形引起的強(qiáng)化（硬化），從而使熱鍛后鍛件內(nèi)部仍部分保留冷變形組織。這種組織的存在提高了鍛件的強(qiáng)度和硬度，但降低了塑性和韌性。嚴(yán)重的冷硬現(xiàn)象可能引起鍛裂。

裂紋通常是鍛造時(shí)存在較大的拉應(yīng)力、切應(yīng)力或附加拉應(yīng)力引起的。裂紋發(fā)生的部位通常是在坯料應(yīng)力大、厚度薄的部位。如果坯料表面和內(nèi)部有微裂紋、或坯料內(nèi)存在組織缺陷，或熱加工溫度不當(dāng)使材料塑性降低，或變形速度過快、變形程度過大，超過材料允許的塑性指針等，則在撤粗、拔長(zhǎng)、沖孔、擴(kuò)孔、彎曲和擠壓等工序中都可能產(chǎn)生裂紋。

龜裂是在鍛件表面呈現(xiàn)較淺的龜狀裂紋。在鍛件成形中受拉應(yīng)力的表面（例如，未充滿的凸出部分或受彎曲的部分）容易產(chǎn)生這種缺陷。引起龜裂的內(nèi)因可能是多方面的：原材料合Cu、Sn等易熔元素過多；高溫長(zhǎng)時(shí)間加熱時(shí)，鋼料表面有銅析出、表面晶粒粗大、脫碳、或經(jīng)過多次加熱的表面；燃料含硫量過高，有硫滲人鋼料表面。

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