鍛造用材料準(zhǔn)備--2

1、鍛造工藝及模具設(shè)計鍛造工藝及模具設(shè)計 主講人：王菊線主講人：王菊線 安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第二章第二章 鍛造用材料準(zhǔn)備鍛造用材料準(zhǔn)備 2.1 2.1 鍛造用鋼錠與型材鍛造用鋼錠與型材 2.2 2.2 下料和下料方法下料和下料方法 2.3 2.3 模鍛時的潤滑模鍛時的潤滑 2.4 2.4 鋼的軟化退火鋼的軟化退火 2.5 2.5 鋼的磷化處理鋼的磷化處理 鍛前材料準(zhǔn)備主要包含以下兩項內(nèi)容：鍛前材料準(zhǔn)備主要包含以下兩項內(nèi)容： 1）選擇材料；）選擇材料；2）鍛件大小切成一定長度的毛坯。）鍛件大小切成一定長度的毛坯。 碳素鋼碳素鋼 鑄造鋼錠鑄造鋼錠 合金鋼合金鋼 軋材軋材 有色金屬有色金屬

2、 擠壓棒材擠壓棒材 貴金屬貴金屬 鍛坯鍛坯 按組織成分按組織成分按加工狀態(tài)按加工狀態(tài) 型型 材材 一、適宜于冷鍛成形的材料一、適宜于冷鍛成形的材料 適合于冷鍛的材料，應(yīng)當(dāng)具有較高的塑性，不但冷適合于冷鍛的材料，應(yīng)當(dāng)具有較高的塑性，不但冷 態(tài)塑性要好，而且變形時硬化程度也不要太強。態(tài)塑性要好，而且變形時硬化程度也不要太強。 適于冷鍛的材料主要是有色金屬鋁適于冷鍛的材料主要是有色金屬鋁/ /鎂等、低碳鎂等、低碳 鋼、中碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼和某些不銹鋼。鋼、中碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼和某些不銹鋼。 s 材料牌號材料牌號 機械性能機械性能 （MPa）（MPa）（%）（%） HBHB 備注備注 1A708010

3、030354070902530退火退火 2A113804202401530100 淬火淬火+時時 效效 2A1121011018386070退火退火 15鋼鋼3603802855110退火退火 b s 部分冷鍛用鋼部分冷鍛用鋼 種種 類類 舉舉 例例 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q195Q195、Q215Q215、Q235 Q235 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 1010、2020、3030、40 40 合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼 鉻鋼鉻鋼 20Cr20Cr、30Cr30Cr、40Cr 40Cr 鉻鉬鋼鉻鉬鋼 20CrMo20CrMo、30CrMo30CrMo、40CrMo 40CrMo 鉻鎳鉬鋼

4、鉻鎳鉬鋼 20CrNiMo20CrNiMo、30CrNiMo 30CrNiMo 鉻錳鋼鉻錳鋼 20CrMn20CrMn、30CrMn 30CrMn 不銹鋼不銹鋼 奧氏體鋼奧氏體鋼 0Cr18Ni90Cr18Ni9、0Cr17Ni11MoZ0Cr17Ni11MoZ、00Cr18Ni10 00Cr18Ni10 馬氏體鋼馬氏體鋼1Cr131Cr13、2Cr132Cr13、3Cr133Cr13、1Cr17Ni2 1Cr17Ni2 鐵素體鋼鐵素體鋼 1Cr171Cr17、0Cr13 0Cr13 冷鍛用材料狀態(tài)冷鍛用材料狀態(tài) 冷鍛用材料冷鍛用材料 狀狀 態(tài)態(tài) 鋼鋼 熱軋退火狀態(tài)；熱軋退火狀態(tài)； 熱軋退火后

5、的剝皮材或無心磨削坯料；熱軋退火后的剝皮材或無心磨削坯料； 經(jīng)小變形量拉拔的棒材；退火狀態(tài)的拉拔棒材；經(jīng)小變形量拉拔的棒材；退火狀態(tài)的拉拔棒材； 鑄錠；鑄錠； 鍛坯鍛坯 有色金屬有色金屬 熱軋棒材；熱軋棒材； 熱軋板材；熱軋板材； 退火狀態(tài)的擠壓坯料；退火狀態(tài)的擠壓坯料； 退火狀態(tài)的拉拔坯料；退火狀態(tài)的拉拔坯料； 鑄件鑄件 二、熱鍛用金屬材料二、熱鍛用金屬材料 熱鍛用鋼材熱鍛用鋼材 熱鍛用鋼材有鋼錠和鋼坯兩種。大型鍛件 使用鋼錠作為原材料，中小型鍛件使用各 種截面的鋼坯作為原材料。 熱鍛用有色金屬及貴金屬熱鍛用有色金屬及貴金屬 種種 類類 舉舉 例例 鋁及其合金鋁及其合金 純鋁純鋁L2L2、L

6、4L4、L6L6；防銹鋁；防銹鋁LF21LF21；鍛鋁；鍛鋁LD2LD2、 LD10LD10、LD31LD31；硬鋁；硬鋁LY12LY12、超硬鋁、超硬鋁LC4 LC4 鉛及其合金鉛及其合金 純鉛、鉛合金純鉛、鉛合金 鋅及其合金鋅及其合金 純鋅、鋅合金純鋅、鋅合金 錫及其合金錫及其合金 純錫、錫合金純錫、錫合金 銅及其合金銅及其合金 純銅純銅T2T2、無氧銅、無氧銅TU1TU1、黃銅、黃銅H65H65、H80H80、H96H96、 鋅白銅鋅白銅Bzu1520Bzu1520、白銅、白銅B19 B19 貴金屬貴金屬 鉑、金、銀、鎳、鈦、白金鉑、金、銀、鎳、鈦、白金 2.1 2.1 鍛造用鋼錠與型材

7、鍛造用鋼錠與型材 一、鋼錠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)一、鋼錠的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 鋼錠是由冒口、錠身和底部組鋼錠是由冒口、錠身和底部組 成，其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，取決于成，其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，取決于 結(jié)晶熱力學(xué)和動力學(xué)條件。結(jié)晶熱力學(xué)和動力學(xué)條件。 表層為細(xì)小等軸晶區(qū)表層為細(xì)小等軸晶區(qū) 向里為柱狀結(jié)晶區(qū)向里為柱狀結(jié)晶區(qū) 再往里為傾斜樹枝狀結(jié)晶區(qū)再往里為傾斜樹枝狀結(jié)晶區(qū) 心部為粗大等軸晶區(qū)心部為粗大等軸晶區(qū) 由金屬學(xué)所學(xué)內(nèi)容知，鋼錠的內(nèi)部缺陷主要集由金屬學(xué)所學(xué)內(nèi)容知，鋼錠的內(nèi)部缺陷主要集 中在冒口、底部和中心部分。其中冒口和底部中在冒口、底部和中心部分。其中冒口和底部 作為廢料應(yīng)予切除。作為廢料應(yīng)予切除。 鋼錠底部和冒口占鋼錠質(zhì)量

8、的鋼錠底部和冒口占鋼錠質(zhì)量的5%7%和和18% 25%。對于合金鋼，一般冒口切除。對于合金鋼，一般冒口切除25% 30%，底部切除，底部切除7%10%。 二、大型鋼錠的主要缺陷二、大型鋼錠的主要缺陷 鋼錠的常見缺陷有：偏析、夾雜、氣體、氣泡、鋼錠的常見缺陷有：偏析、夾雜、氣體、氣泡、 縮孔、疏松、裂紋和濺疤等?？s孔、疏松、裂紋和濺疤等。 這些缺陷的形成與冶煉、澆注和結(jié)晶過程緊密相這些缺陷的形成與冶煉、澆注和結(jié)晶過程緊密相 關(guān)，并且不可避免。關(guān)，并且不可避免。 偏析偏析 鋼錠內(nèi)部各成分不均勻的現(xiàn)象，包括鋼錠內(nèi)部各成分不均勻的現(xiàn)象，包括枝晶偏枝晶偏 析析（指鋼錠在晶體范圍內(nèi)化學(xué)成分的不均勻性）和（

9、指鋼錠在晶體范圍內(nèi)化學(xué)成分的不均勻性）和 區(qū)域偏析區(qū)域偏析（鋼錠在宏觀范圍內(nèi)的不均勻性）。（鋼錠在宏觀范圍內(nèi)的不均勻性）。 影響：造成力學(xué)性能不均勻和裂紋缺陷。影響：造成力學(xué)性能不均勻和裂紋缺陷。 措施：措施： 枝晶偏析枝晶偏析現(xiàn)象可以通過鍛造、再結(jié)晶、高溫擴散和鍛現(xiàn)象可以通過鍛造、再結(jié)晶、高溫擴散和鍛 后熱處理得到消除。后熱處理得到消除。 區(qū)域偏析區(qū)域偏析只有通過反復(fù)鐓只有通過反復(fù)鐓拔變形工藝才能使其化學(xué)拔變形工藝才能使其化學(xué) 成分趨于均勻化。成分趨于均勻化。 夾雜夾雜 分為分為內(nèi)在夾雜內(nèi)在夾雜和和外來夾雜外來夾雜 定義：定義：內(nèi)在夾雜內(nèi)在夾雜指冶煉時產(chǎn)生的氧化物、硫化物、指冶煉時產(chǎn)生的氧化

10、物、硫化物、 硅酸鹽等非金屬夾雜，硅酸鹽等非金屬夾雜，外來夾雜外來夾雜是耐火材質(zhì)、爐是耐火材質(zhì)、爐 渣碎粒等。渣碎粒等。 影響：破壞金屬的連續(xù)性，在夾雜處產(chǎn)生應(yīng)力集影響：破壞金屬的連續(xù)性，在夾雜處產(chǎn)生應(yīng)力集 中，引起顯微裂紋，成為鍛件的疲勞源。降低鍛中，引起顯微裂紋，成為鍛件的疲勞源。降低鍛 造性能和鍛件的力學(xué)性能。造性能和鍛件的力學(xué)性能。 氣體氣體 鋼錠中常見的殘存氣體是鋼錠中常見的殘存氣體是氫、氧、氮氫、氧、氮等。等。氫氫 是鋼中危害最大的氣體。是鋼中危害最大的氣體。 當(dāng)當(dāng)氫氫含量達(dá)到一定數(shù)值后，鍛后冷卻時鍛件內(nèi)部含量達(dá)到一定數(shù)值后，鍛后冷卻時鍛件內(nèi)部 會產(chǎn)生白點缺陷。氫含量過高還會引起氫

11、脆現(xiàn)象，會產(chǎn)生白點缺陷。氫含量過高還會引起氫脆現(xiàn)象， 使鋼的塑性顯著下降。使鋼的塑性顯著下降。 縮孔和疏松縮孔和疏松 縮孔縮孔在冒口區(qū)（凝固最慢），由于冷卻時鋼液補在冒口區(qū)（凝固最慢），由于冷卻時鋼液補 充不足而形成，含有大量雜質(zhì)，因此必須將縮孔充不足而形成，含有大量雜質(zhì)，因此必須將縮孔 與冒口一起切除。與冒口一起切除。 疏松疏松集中在中心部位，由于晶間鋼液最后凝固收集中在中心部位，由于晶間鋼液最后凝固收 縮或鋼液凝固過程中析出氣體形成，會降低組織縮或鋼液凝固過程中析出氣體形成，會降低組織 的致密度，破壞金屬的連續(xù)性，在鍛造時需用大的致密度，破壞金屬的連續(xù)性，在鍛造時需用大 變形才能消除。變形

12、才能消除。 濺疤濺疤 澆注時，鋼液沖擊鋼錠模底而飛濺至模壁上，濺珠澆注時，鋼液沖擊鋼錠模底而飛濺至模壁上，濺珠 和鋼錠不能凝為一體，在鋼錠表面形成和鋼錠不能凝為一體，在鋼錠表面形成濺疤濺疤。 鍛前必須鏟除，否則會在鍛件上形成夾層。鍛前必須鏟除，否則會在鍛件上形成夾層。 三、型材的常見缺陷三、型材的常見缺陷 型材表面缺陷型材表面缺陷 型材內(nèi)部缺陷型材內(nèi)部缺陷 劃痕劃痕 折疊折疊 發(fā)裂發(fā)裂 結(jié)疤結(jié)疤 粗晶環(huán)粗晶環(huán) 碳化物偏析碳化物偏析 非金屬夾雜流線非金屬夾雜流線 白點白點 表面缺陷，鍛前應(yīng)去除，表面缺陷，鍛前應(yīng)去除， 以免影響鍛件質(zhì)量。以免影響鍛件質(zhì)量。 內(nèi)部缺陷，嚴(yán)重時不應(yīng)投內(nèi)部缺陷，嚴(yán)重時不

13、應(yīng)投 入生產(chǎn)。入生產(chǎn)。 1 1、型材表面缺陷：、型材表面缺陷： 劃痕劃痕 軋制中的意外原因在其表面劃出傷痕，深軋制中的意外原因在其表面劃出傷痕，深 度達(dá)度達(dá)0.20.5mm0.20.5mm，會影響鍛件的質(zhì)量。，會影響鍛件的質(zhì)量。 折疊折疊 已氧化的表層金屬被壓入金屬內(nèi)部而形成已氧化的表層金屬被壓入金屬內(nèi)部而形成 折疊，折縫內(nèi)有氧化物而不能鍛合。在折疊處易折疊，折縫內(nèi)有氧化物而不能鍛合。在折疊處易 產(chǎn)生應(yīng)力集中，影響鍛件質(zhì)量。產(chǎn)生應(yīng)力集中，影響鍛件質(zhì)量。 發(fā)裂發(fā)裂 鋼錠皮下氣泡被軋扁、拉長、破裂形成發(fā)鋼錠皮下氣泡被軋扁、拉長、破裂形成發(fā) 狀裂紋，深度約為狀裂紋，深度約為0.51.5mm0.51.

14、5mm。在高碳鋼和合金。在高碳鋼和合金 鋼中易產(chǎn)生此缺陷。鋼中易產(chǎn)生此缺陷。 結(jié)疤結(jié)疤 澆注時，鋼液飛濺而凝固在鋼錠表面，軋制過程中澆注時，鋼液飛濺而凝固在鋼錠表面，軋制過程中 被軋成薄膜而附于軋材表面，其深度約為被軋成薄膜而附于軋材表面，其深度約為1.5mm1.5mm。 粗晶環(huán)粗晶環(huán) 鋁合金、鎂合金擠壓棒材，在其圓斷面的外層區(qū)域鋁合金、鎂合金擠壓棒材，在其圓斷面的外層區(qū)域 ，常出現(xiàn)粗大晶粒，稱為粗晶環(huán)。鍛造時易開裂，常出現(xiàn)粗大晶粒，稱為粗晶環(huán)。鍛造時易開裂， 或留在鍛件表層降低鍛件性能。因此，鍛前應(yīng)將粗或留在鍛件表層降低鍛件性能。因此，鍛前應(yīng)將粗 晶環(huán)切除晶環(huán)切除。 2 2、材料內(nèi)部缺陷：、

15、材料內(nèi)部缺陷： 碳化物偏析碳化物偏析 在高碳合金鋼中易產(chǎn)生。原因是碳化物在開坯和軋制時未被打碎和在高碳合金鋼中易產(chǎn)生。原因是碳化物在開坯和軋制時未被打碎和 不均勻分布造成的。不均勻分布造成的。 碳化物偏析容易引起鍛件開裂等。碳化物偏析容易引起鍛件開裂等。 消除碳化物偏析，最有效的辦法是采用反復(fù)鐓消除碳化物偏析，最有效的辦法是采用反復(fù)鐓拔工藝，徹底打碎拔工藝，徹底打碎 碳化物并均勻分布。碳化物并均勻分布。 非金屬夾雜非金屬夾雜 硅酸鹽、硫化物和氧化物等。硅酸鹽、硫化物和氧化物等。 夾雜物被軋成帶狀，破壞金屬的連續(xù)性，嚴(yán)重時會引起鍛件開裂。夾雜物被軋成帶狀，破壞金屬的連續(xù)性，嚴(yán)重時會引起鍛件開裂。

16、 白點白點 隱藏在坯內(nèi)部，在縱向斷口上呈圓形或橢圓形的銀白色斑隱藏在坯內(nèi)部，在縱向斷口上呈圓形或橢圓形的銀白色斑 點，在橫向斷口上呈細(xì)小裂紋，顯著降低鋼的韌性。點，在橫向斷口上呈細(xì)小裂紋，顯著降低鋼的韌性。 其形成原因是由于在溫度降低時，鋼中的氫來不及逸出而其形成原因是由于在溫度降低時，鋼中的氫來不及逸出而 聚集在鋼中空隙處而結(jié)合形成巨大壓力產(chǎn)生白點。聚集在鋼中空隙處而結(jié)合形成巨大壓力產(chǎn)生白點。 存在白點的金屬必須切除，不能再使用存在白點的金屬必須切除，不能再使用。 原材料在加熱和鍛造之前必須要按鍛件的大小和原材料在加熱和鍛造之前必須要按鍛件的大小和 工藝要求切割成一定尺寸的坯料。工藝要求切割

17、成一定尺寸的坯料。 下料工序，它是自由鍛和模鍛的第一道工序。下料工序，它是自由鍛和模鍛的第一道工序。 不同的下料方式，直接影響著鍛件的精度、材料不同的下料方式，直接影響著鍛件的精度、材料 的消耗、模具與設(shè)備的安全以及后續(xù)工序過程的的消耗、模具與設(shè)備的安全以及后續(xù)工序過程的 穩(wěn)定。穩(wěn)定。 2.2 2.2 下料和下料方法下料和下料方法 各種下料方法都有其特點，它們的毛坯質(zhì)量、材料利各種下料方法都有其特點，它們的毛坯質(zhì)量、材料利 用率、加工效率等往往有很大不同。用率、加工效率等往往有很大不同。 選用何種方法，應(yīng)視材料性質(zhì)、尺寸大小、批量和對選用何種方法，應(yīng)視材料性質(zhì)、尺寸大小、批量和對 下料質(zhì)量的要

18、求而定。下料質(zhì)量的要求而定。 一、剪切法一、剪切法 通過上下兩刀片作用給坯料以一定壓力通過上下兩刀片作用給坯料以一定壓力F，在坯料內(nèi)產(chǎn)生，在坯料內(nèi)產(chǎn)生 彎曲和拉伸變形，當(dāng)應(yīng)力超過材料的剪切強度時發(fā)生斷裂。彎曲和拉伸變形，當(dāng)應(yīng)力超過材料的剪切強度時發(fā)生斷裂。 （1 1）工作原理：）工作原理：剪切過程分三個階段剪切過程分三個階段 1 1）第一階段：刀刃壓進棒料，塑性變形區(qū)不大，由于加工）第一階段：刀刃壓進棒料，塑性變形區(qū)不大，由于加工 硬化有作用，刃口端首先出現(xiàn)裂紋；硬化有作用，刃口端首先出現(xiàn)裂紋； 2 2）第二階段：裂紋隨刀刃的深入而繼續(xù)擴展；）第二階段：裂紋隨刀刃的深入而繼續(xù)擴展； 3 3）第

19、三個階段：在刀刃的壓力作用下，上下裂紋間的金屬）第三個階段：在刀刃的壓力作用下，上下裂紋間的金屬 被拉斷，造成被拉斷，造成“S”S”形斷面。形斷面。 剪切下料示意圖剪切下料示意圖 PP剪切力剪切力 PTPT水平阻力水平阻力 PQPQ壓板阻力壓板阻力 （a a）出現(xiàn)裂紋）出現(xiàn)裂紋 （b b）裂紋擴展）裂紋擴展 （c c）斷裂）斷裂 棒材剪切下料過程棒材剪切下料過程 全封閉剪切模具裝置全封閉剪切模具裝置 1固定剪刀；固定剪刀；2坯料；坯料；3活動剪刀；活動剪刀；4滑板滑板 5上壓頭；上壓頭；6打料銷；打料銷；7推料彈簧；推料彈簧；8推簧推簧 閥；閥；9定位螺釘；定位螺釘；10滑輪；滑輪；11斜塊座

20、；斜塊座； 12復(fù)位彈簧；復(fù)位彈簧；13限位螺釘；限位螺釘；14棒料棒料 （2 2）特點：）特點：生產(chǎn)率高、操作簡單，模具費用低等；生產(chǎn)率高、操作簡單，模具費用低等； 但端面質(zhì)量較沖床下料和切削加工方法下料差，但端面質(zhì)量較沖床下料和切削加工方法下料差， 剪切面常有毛刺。剪切面常有毛刺。 （3 3）影響剪切下料質(zhì)量的因素）影響剪切下料質(zhì)量的因素: : 刀刃的利刃程度、刀片間隙大小、支撐情況、材料刀刃的利刃程度、刀片間隙大小、支撐情況、材料 性質(zhì)及剪切速度性質(zhì)及剪切速度 （4 4）剪切下料分類）剪切下料分類 1 1）按照剪切時坯料溫度：）按照剪切時坯料溫度： 冷剪切；冷剪切； 熱剪切；熱剪切； 對

21、于低中碳鋼對于低中碳鋼/ /截面尺寸較小的棒材常采用冷剪切，而對截面尺寸較小的棒材常采用冷剪切，而對 于工具鋼于工具鋼/ /截面尺寸較大的棒料，則要采用熱剪切。截面尺寸較大的棒料，則要采用熱剪切。 2 2）按照剪切設(shè)備：）按照剪切設(shè)備： 專用剪床下料，即在專用剪床上進行；專用剪床下料，即在專用剪床上進行； 其它設(shè)備上剪切下料，即在壓力機、其它設(shè)備上剪切下料，即在壓力機、 液壓機或鍛錘上液壓機或鍛錘上 用剪切模具進行下料用剪切模具進行下料。 二、冷折法二、冷折法 先在待折斷處開一小缺口，在壓力作用下，先在待折斷處開一小缺口，在壓力作用下， 在缺口處產(chǎn)生應(yīng)力集中使坯料折斷。冷折法適用于硬度較高的高

22、在缺口處產(chǎn)生應(yīng)力集中使坯料折斷。冷折法適用于硬度較高的高 碳鋼和合金鋼，同時預(yù)熱坯料。碳鋼和合金鋼，同時預(yù)熱坯料。 三、砂輪片切割法三、砂輪片切割法 利用高速旋轉(zhuǎn)的薄片砂輪切割坯利用高速旋轉(zhuǎn)的薄片砂輪切割坯 料。不受材料硬度的限制，適合切割硬而塑性較差的高溫合金。料。不受材料硬度的限制，適合切割硬而塑性較差的高溫合金。 四、氣割法四、氣割法 利用氣焊（氧和利用氣焊（氧和C C2 2H H2 2）閣炬切割。被割金屬燃）閣炬切割。被割金屬燃 點必須低于其熔點點必須低于其熔點, ,適應(yīng)中低碳鋼適應(yīng)中低碳鋼/ /低合金鋼，截面尺寸無限制。低合金鋼，截面尺寸無限制。 五、鋸切法五、鋸切法 采用鋸床下料，

23、常用采用鋸床下料，常用 鋸床有圓片鋸、帶鋸、鋸床有圓片鋸、帶鋸、 弓形據(jù)。一般來說鋸弓形據(jù)。一般來說鋸 條或鋸片磨損嚴(yán)重。條或鋸片磨損嚴(yán)重。 GZ4025型臥式帶鋸型臥式帶鋸 六、其它下料方法六、其它下料方法 1.電機械鋸割法電機械鋸割法 2.電火花切割電火花切割 3.陽極切割陽極切割 陽極切割是利用電蝕作用和電化學(xué)陽極切割是利用電蝕作用和電化學(xué) 腐蝕作用的原理切開金屬材料腐蝕作用的原理切開金屬材料 2.3 2.3 模鍛時的潤滑模鍛時的潤滑 模鍛時接觸面上的單位壓力一般在模鍛時接觸面上的單位壓力一般在 800800 1200MPa1200MPa，也有高達(dá)，也有高達(dá)2500MPa2500MPa，

24、熱模鍛的溫度一般，熱模鍛的溫度一般 在在1150115012001200。 在如此高的壓力和溫度下，建立潤滑膜非常困難在如此高的壓力和溫度下，建立潤滑膜非常困難 ，模鍛時變形金屬與模膛表面間的摩擦，將使模，模鍛時變形金屬與模膛表面間的摩擦，將使模 膛表面磨損，增大金屬的流動阻力并造成脫模困膛表面磨損，增大金屬的流動阻力并造成脫模困 難。難。 常用熱模鍛潤滑劑配方（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）常用熱模鍛潤滑劑配方（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 使用石墨潤滑劑的一般要求使用石墨潤滑劑的一般要求 使用石墨潤滑劑時，要求石墨純要高，粒要細(xì)。使用石墨潤滑劑時，要求石墨純要高，粒要細(xì)。 一般礦區(qū)提供的石墨純度平均在一般礦區(qū)提供的石墨純度平均

25、在82%82%左右，粒度在左右，粒度在 4040140140左右。左右。 在石墨中加入某種在升溫過程不能脫掉結(jié)晶水的在石墨中加入某種在升溫過程不能脫掉結(jié)晶水的 無機鹽，可使石墨在升溫過程中不斷得到微量水無機鹽，可使石墨在升溫過程中不斷得到微量水 分，保證提高石墨高溫潤滑性能。分，保證提高石墨高溫潤滑性能。 在水基石墨中加人少量親液膠體或締合膠體的分在水基石墨中加人少量親液膠體或締合膠體的分 散劑，能顯著提高溶膠對電解質(zhì)的穩(wěn)定性，保護散劑，能顯著提高溶膠對電解質(zhì)的穩(wěn)定性，保護 石墨顆粒不致凝聚結(jié)團石墨顆粒不致凝聚結(jié)團。 溫鍛潤滑劑溫鍛潤滑劑 可用作碳鋼和不銹鋼在可用作碳鋼和不銹鋼在3003007

26、00700溫度下溫鍛溫度下溫鍛 的潤滑劑：的潤滑劑： 新型綠色熱精密模鍛潤滑劑新型綠色熱精密模鍛潤滑劑 由于石墨在生產(chǎn)和使用過程中可能對環(huán)境造成污由于石墨在生產(chǎn)和使用過程中可能對環(huán)境造成污 染，染，2121世紀(jì)以來，美國、德國、日本正推廣使用非世紀(jì)以來，美國、德國、日本正推廣使用非 石墨型復(fù)合材料合成的模鍛潤滑劑。石墨型復(fù)合材料合成的模鍛潤滑劑。 國產(chǎn)國產(chǎn)DFDF型型- -非石墨型潤滑劑具有良好的潤滑性能，非石墨型潤滑劑具有良好的潤滑性能， 可減少模鍛變形力，保證模鍛件易于脫模，有效延可減少模鍛變形力，保證模鍛件易于脫模，有效延 長模具使用壽命。具有如下物理特性：長模具使用壽命。具有如下物理特

27、性： 液體成分：去離子水。液體成分：去離子水。 比重：比重：1.11.11.21.2。 P HP H值：值：910910。 結(jié)冰點：結(jié)冰點：0(320(32F)F)。 無色、透明，無毒性，使用安全，無煙、不無色、透明，無毒性，使用安全，無煙、不 燃燒。燃燒。 不產(chǎn)生沉淀。不產(chǎn)生沉淀。 對鍛件無腐蝕作用，易洗滌清除。對鍛件無腐蝕作用，易洗滌清除。 鍛后自然揮發(fā)，表面不留殘渣，保證鍛件表鍛后自然揮發(fā)，表面不留殘渣，保證鍛件表 面光潔、美觀和避免模具型腔生銹。面光潔、美觀和避免模具型腔生銹。 DFDF型非石墨型模鍛潤滑劑的優(yōu)點型非石墨型模鍛潤滑劑的優(yōu)點 2.4 2.4 鋼的軟化退火鋼的軟化退火 軟化

28、退火常用來消除鋼錠和鍛連鑄軟化退火常用來消除鋼錠和鍛連鑄|軋鋼材的內(nèi)應(yīng)力軋鋼材的內(nèi)應(yīng)力 并降低硬度，防止引起開裂并降低硬度，防止引起開裂 意義意義：鍛前對毛坯進行退火軟化處理是：鍛前對毛坯進行退火軟化處理是冷鍛過程中的冷鍛過程中的 一個重要工序一個重要工序，其，其目的目的是減小變形抗力，提高塑性。是減小變形抗力，提高塑性。 退火后的坯料晶粒得到細(xì)化，改善鋼的硬化性能，降退火后的坯料晶粒得到細(xì)化，改善鋼的硬化性能，降 低硬度；同時使鋼的成分和組織均勻，消除內(nèi)應(yīng)力，低硬度；同時使鋼的成分和組織均勻，消除內(nèi)應(yīng)力， 對于冷鍛意義重大。對于冷鍛意義重大。 不同的退火工藝，會得到不同的力學(xué)性能。不同的退火

29、工藝，會得到不同的力學(xué)性能。 珠光體球化處理曲線珠光體球化處理曲線 a)碳素鋼碳素鋼b)合金鋼合金鋼 20#20#鋼不同熱處理狀態(tài)下的力學(xué)性能鋼不同熱處理狀態(tài)下的力學(xué)性能 2.5 2.5 鋼的磷化處理鋼的磷化處理 冷鍛成形的坯料制取一般需要經(jīng)過冷鍛成形的坯料制取一般需要經(jīng)過切斷、軟化退火切斷、軟化退火 和磷化處理和磷化處理3個步驟。個步驟。 采用磷化處理可以使鋼坯料表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生采用磷化處理可以使鋼坯料表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生 成磷酸鹽被膜。成磷酸鹽被膜。 磷酸鹽被膜與鋼表面結(jié)合牢固，對潤滑劑有很好的磷酸鹽被膜與鋼表面結(jié)合牢固，對潤滑劑有很好的 吸附作用，而且磷酸鹽被膜具有一定的塑性，冷鍛吸附作用，而且磷酸鹽被膜具有一定的塑性，冷鍛 時與鋼材一起變形，使坯料和模具不直接接觸。時與鋼材一起變形，使坯料和模具不直接接觸。 鋼制坯料的一般磷化處理工藝鋼制坯料的一般磷化處理工藝 鋼制坯料的快速磷化處理工藝鋼制坯料的快速磷化處理工藝 磷化處理操作過程要點磷化處理操作過程要點 （1）處理液槽的體積要根據(jù)處理坯件質(zhì)量大小）處理液槽的體積要根據(jù)處理坯件質(zhì)量大小 合理選擇，一般以合理選擇，一般以1m3為宜。為宜。 水洗、中和、脫脂、被膜處理、潤滑處理宜采水洗、中和、脫脂、被膜處理、潤滑處理宜采 用鋼板制