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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、過熱、過燒和裂紋。

氧化：金屬坯料在加熱時與爐中氧化性氣體反應生成氧化物的現象稱為氧化。氧化皮的產生，不但造成金屬的燒損，而且降低鍛件表面質量和尺寸精度。當氧化皮壓入鍛件內深度超過機械加工余量時，能導致鍛件報廢。

脫碳：加熱時金屬坯料表層的碳與氧等介質發(fā)生化學反應造成表層碳元素降低的現象稱為脫碳。脫碳會使表層硬度下降，耐磨性降低。如脫碳層厚度小于機械加工余量，不會對鍛件造成危害；反之則影響鍛件質量。采用快速加熱、在坯料表層涂保護涂料、在中性介質或還原性介性中加熱都能減緩脫碳。

過熱：金屬坯料由加熱溫度過高或高溫下保溫時間太長引起晶粒粗大的現象稱為過熱。過熱會使坯料塑性下降，鍛件的力學性能降低。為此，要嚴格控制加熱溫度，盡可能縮短高溫階段的保溫時間來預防過熱的產生。

過燒：金屬坯料加熱溫度超過始鍛溫度過多，使晶粒邊界出現氧化及熔化的現象稱為過燒。過燒后，材料的強度嚴重下降，塑性很差，一經鍛打即破碎變成廢料，是無法挽救的。因此，要嚴格執(zhí)行正確的操作規(guī)范。

裂紋：大型鍛件加熱時，如果裝爐溫度過高或加熱速度過快，則鍛件心部與表層溫差過大，造成內應力過大，導致產生裂紋。因此，對大型鍛件加熱時，要防止裝爐溫度過高和加熱速度過快，一般應采用防熱措施。

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視頻作者：定襄縣億欣源法蘭加工有限公司

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開式模鍛的成形特點

開式模鍛成形過程中金屬的流動大致可分為四個階段：

一是自由變形或鐓粗變形階段，在這一階段里，毛坯在型槽中受發(fā)生鐓粗變形，高度減小H；徑向尺寸逐漸增大，直到毛坯與槽壁接觸為止，鐓粗所需的變形力不大。有些對應力敏感或表面易產生縱向缺陷（如發(fā)紋、帶狀組織）的材料，應減小鐓祖比，以縮短這一過程。

二是金屬升始形成毛邊階段。在這一階段里，毛坯繼續(xù)受壓（壓下量AHOt遂步充滿型槽取成少許毛邊。此時,金屬徑向流速減'm,所需變形力明顯增大。

三是金屬充滿型槽階段，由于毛邊的阻礙作用,在變形金屬內部形 成更強烈的三向壓應力，隨著壓下量 的增大，毛邊厚度減小.寬度增大、溫度 下降和變形抗力增大使型槽內各棱角、肋 條處得到充滿，而變形力則劇增。

四是鍛模完全契合，鍛件終成影階段，見圖實踐證明，由于工藝因素的影響，型槽充滿時，上、下模并未閉合，因此必須繼續(xù)壓下，將多余金屬排入毛邊槽。但要盡量縮短這一過程，控制不超過2mm。即使這樣，這時的能量消耗也占整個模鍛過程所消耗能多。這一階段對鍛件質+M和生產率均有很大影響。

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大型活塞桿鍛件鍛造成型方法：

熱處理

活塞桿鍛造完后進行粗加工，并做超聲檢測，以確定是否有影響熱處理的缺陷，無損檢測合格后方可進行調質熱處理。熱處理前檢查產品所有棱角是否倒鈍，尖角處是否圓滑過渡，以避免淬火時應力在尖角處集中而開裂。由于活塞桿要求做切向、縱向力學性能試驗，且端部在1/2 厚度處取樣，為了獲得較好的淬火效果,熱處理前將活塞桿內孔預先加工出來,以增加淬火時產品與淬火介質的接觸面積。制定熱處理參數時,考慮到產品截面變化較大，且42CrMo 鋼材料直接水淬可能產生裂紋，因此采取先空冷少許時間,再水淬油冷的方法。淬火過程中先后開啟水循環(huán)、油循環(huán)，并充分竄動產品，以使產品淬火過程冷卻均勻。

活塞桿鍛件制造過程中經化學成分檢測、力學性能試驗、金相檢驗、超聲檢測,其結果均符合技術要求。

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