锻造工艺过程一般由以下工序组成,即下料、加热、成形、锻后冷却、酸洗及锻后热处理。锻造过程中如果工艺不当将可能产生一系列的锻件缺陷。
加热工艺包括装炉温度、加热温度、加热速度、保温时间、炉气成分等,如果加热不当,例如加热温度过髙和加热时间过民,将会引起脱碳、过热、过烧等缺陷。对于断面尺才大及导热性差、塑性低的坯料,若加热速度太快,保温时间太短,往往使温度分布不均勻,引起热应力,并使坯料发生开裂。
锻造成形工艺包括变形方式、变形程度、变形温度、变形速度、应力状态、工模具的情况和润滑条件等,如果成形工艺不当,将可能引起粗大晶粒、晶粒不均、各种裂纹、折迭、穿流、涡流、铸态组织残留等。
锻后冷却过程中,如果工艺不当可能引起冷却裂纹、白点、网状碳化物等。这几项锻造过程,锻造在加工时要特别注意注意,这样才能更好地保障锻件的质量。
锻件坯料在加热过程中产生的内应力,按其形成的原因可分为热应力和组织应力。
坯料在加热过程中,由于表面温度高于中心温度而出现温差,引起外层和心部的膨胀不均匀,从而产生的内应力为热应力若热应力超过金属的抗拉强度,便会导致金属开裂。
热应力的大小与金属的性质、截面温差有关,而截面温差取决于金属的导温性、截面尺寸和加热速度若金属导温性差、截面尺寸大、加热速度快,则温差大,热应力也大。反之,热应力就小。要指出,钢料在室温至500℃-550℃范围内的弹性状态时,开裂可能最大。
具有相变的金属,在加热过程中,由于相变前后组织的比容发生变化,以及金属的表层与心部不同时发生相变,这样引起的内应力为组织应力。
组织应力在增大比容的转变区受压应力,减小比容的转变区受拉应力当组织应力过大时,与热应力叠加的结果可能导致金属破裂,因此,必须严格执行加热规范。