鍛造工藝學3ppt課件

1、資料科學與工程學院 第三章第三章 鍛造的熱規(guī)鍛造的熱規(guī)范范Seite 2一、加熱目的一、加熱目的提高金屬塑性，降低變形提高金屬塑性，降低變形抗力，即添加金屬的可鍛抗力，即添加金屬的可鍛性。使之易于流動成形并性。使之易于流動成形并獲得良好的鍛后組織和力獲得良好的鍛后組織和力學性能。學性能。3-1 鍛前加熱的目的及方法鍛前加熱的目的及方法Seite 3可鍛性衡量目的：金屬的塑性和變形抗力可鍛性衡量目的：金屬的塑性和變形抗力影響可鍛性的要素：影響可鍛性的要素：1 1金屬的本質金屬的本質化學成分化學成分 純金屬的可鍛性比合金好。而鋼的可鍛性隨碳和純金屬的可鍛性比合金好。而鋼的可鍛性隨碳和合金元素的質量

2、分數(shù)的添加而變差。合金元素的質量分數(shù)的添加而變差。組織構造組織構造 固溶體如奧氏體的可鍛性好，而化合物如固溶體如奧氏體的可鍛性好，而化合物如滲碳體差。金屬在單相形狀下的可鍛性比在多相形狀下的滲碳體差。金屬在單相形狀下的可鍛性比在多相形狀下的好。好。細晶粒金屬的塑性較粗晶粒的好，可鍛性較好。但變形抗細晶粒金屬的塑性較粗晶粒的好，可鍛性較好。但變形抗力較大力較大 Seite 42 2壓力加工條件壓力加工條件 1 1變形溫度變形溫度 隨著溫度的升高，鋼的強度下降，塑性上升隨著溫度的升高，鋼的強度下降，塑性上升，即鋼的可鍛性變好。因此，壓力加工都力爭在高溫下進展，即鋼的可鍛性變好。因此，壓力加工都力爭

3、在高溫下進展，即采用熱變形。即確定鍛造溫度范圍。，即采用熱變形。即確定鍛造溫度范圍。2 2變形速度變形速度1 1、隨變形速度的增大，加工硬化嚴重，可鍛性變壞。、隨變形速度的增大，加工硬化嚴重，可鍛性變壞。2 2、另一方面，在變形過程中，產(chǎn)生熱效應景象。熱效應景、另一方面，在變形過程中，產(chǎn)生熱效應景象。熱效應景象使金屬的塑性提高，變形抗力減小，可鍛性變好。象使金屬的塑性提高，變形抗力減小，可鍛性變好。但是，除了高速錘以外，在普通鍛壓設備上都不能夠超越臨但是，除了高速錘以外，在普通鍛壓設備上都不能夠超越臨界變形速度。所以，普通塑性較差的金屬，應以較小的變形界變形速度。所以，普通塑性較差的金屬，應以

4、較小的變形速度，在壓力機上進展鍛造。速度，在壓力機上進展鍛造。Seite 53 3應力形狀應力形狀三個方向中壓應力的數(shù)目越多，那么金屬的塑性越好。拉應力的數(shù)目越多，那么金屬的塑性越差。壓應力使各種缺陷遭到抑制，不易擴展，故可提高金屬的塑性。在拉應力作用下，極易擴展，甚至破壞，使金屬失去塑性。同號應力形狀下的變形抗力大于異號應力形狀下的變形抗力。綜上所述，金屬的可鍛性既取決于金屬的本質，又取決于加工條件。在壓力加工過程中，要力求發(fā)明最有利的加工條件，提高塑性，降低變形抗力。Seite 6 鍛前加熱是整個鍛造過程中的一個重鍛前加熱是整個鍛造過程中的一個重要環(huán)節(jié)，對提高鍛造消費率、保證鍛件質量要環(huán)節(jié)

5、，對提高鍛造消費率、保證鍛件質量以降低能源耗費等都有直接的影響。恰當?shù)匾越档湍茉春馁M等都有直接的影響。恰當?shù)剡x擇加熱溫度，就可使坯料在塑性較好的形選擇加熱溫度，就可使坯料在塑性較好的形狀下進展成形。狀下進展成形。Seite 7二、加熱方法二、加熱方法按所采用的熱源不同，可分為火焰加熱和電加熱兩大類。按所采用的熱源不同，可分為火焰加熱和電加熱兩大類。1 1火焰加熱利用燃料熄滅產(chǎn)生的熱能對金屬坯料進展加熱?；鹧婕訜崂萌剂舷绠a(chǎn)生的熱能對金屬坯料進展加熱。燃料有煤，焦炭，柴油，煤氣，天然氣燃料有煤，焦炭，柴油，煤氣，天然氣火焰加熱的優(yōu)點是：燃料來源方便，爐子修造簡單，加熱費火焰加熱的優(yōu)點是：燃料來

6、源方便，爐子修造簡單，加熱費用較低，對坯料的適用范圍廣等。因此，這種加熱廣泛用于用較低，對坯料的適用范圍廣等。因此，這種加熱廣泛用于各種大、中、小型坯料的加熱，在鍛造消費中獲得廣泛運用各種大、中、小型坯料的加熱，在鍛造消費中獲得廣泛運用。缺陷是：勞動條件差，加熱速度慢，加熱質量難以控制等。缺陷是：勞動條件差，加熱速度慢，加熱質量難以控制等。Seite 82 2電加熱是經(jīng)過把電能轉變?yōu)闊崮軄砑訜峤饘倥髁?。利用電加熱是?jīng)過把電能轉變?yōu)闊崮軄砑訜峤饘倥髁稀＠秒娔苻D變?yōu)闊崮軄砑訜峤饘俚陌惭b稱為電爐。電能轉變?yōu)闊崮軄砑訜峤饘俚陌惭b稱為電爐。優(yōu)點是：加熱速度快，爐溫易控制，氧化脫碳少，便于實現(xiàn)優(yōu)點是：加

7、熱速度快，爐溫易控制，氧化脫碳少，便于實現(xiàn)機械化、自動化，勞動條件好。機械化、自動化，勞動條件好。缺陷是：對毛坯的尺寸、外形的變化順應性不強，設備構造缺陷是：對毛坯的尺寸、外形的變化順應性不強，設備構造復雜，投資費用較大，操作運用要求高。復雜，投資費用較大，操作運用要求高。電加熱法按其傳熱方式可分為電加熱法按其傳熱方式可分為 電阻加熱電阻爐加熱、電阻加熱電阻爐加熱、接觸電加熱、鹽浴爐加熱接觸電加熱、鹽浴爐加熱 感應電加熱感應電加熱Seite 9電阻加熱其傳熱原理與火焰加熱一樣。根據(jù)電阻發(fā)熱元件的電阻加熱其傳熱原理與火焰加熱一樣。根據(jù)電阻發(fā)熱元件的不同，有電阻爐加熱、接觸電加熱、鹽浴爐加熱等。不

8、同，有電阻爐加熱、接觸電加熱、鹽浴爐加熱等。 電阻爐加熱：利用電流經(jīng)過爐內(nèi)的電熱體產(chǎn)生的熱量進電阻爐加熱：利用電流經(jīng)過爐內(nèi)的電熱體產(chǎn)生的熱量進展加熱。該法受電熱體的運用溫度的限制，熱效率較低。在電展加熱。該法受電熱體的運用溫度的限制，熱效率較低。在電阻爐內(nèi)輻射傳熱是加熱金屬的主要方式。阻爐內(nèi)輻射傳熱是加熱金屬的主要方式。Seite 10接觸電加熱：是以低壓大電流直接經(jīng)過金屬坯料，由金屬接觸電加熱：是以低壓大電流直接經(jīng)過金屬坯料，由金屬坯料本身的電阻在通電時產(chǎn)生的熱量而加熱。常采用低電壓坯料本身的電阻在通電時產(chǎn)生的熱量而加熱。常采用低電壓大電流的方法。大電流的方法。其優(yōu)點是：加熱速度快、金屬燒損

9、少、加熱范圍不受限制、其優(yōu)點是：加熱速度快、金屬燒損少、加熱范圍不受限制、熱效率高、設備簡單、操作方便、適用于長坯料的整體或部熱效率高、設備簡單、操作方便、適用于長坯料的整體或部分加熱等優(yōu)點。但對坯料的外表粗糙度和外形尺寸要求嚴厲分加熱等優(yōu)點。但對坯料的外表粗糙度和外形尺寸要求嚴厲，特別是坯料的端部要光潔、平整，下料規(guī)那么。此外，加，特別是坯料的端部要光潔、平整，下料規(guī)那么。此外，加熱溫度的丈量和控制也比較困難。熱溫度的丈量和控制也比較困難。Seite 11鹽浴爐加熱：是電流經(jīng)過爐內(nèi)電極產(chǎn)生的熱量把鹽浴爐加熱：是電流經(jīng)過爐內(nèi)電極產(chǎn)生的熱量把導電介質熔融，經(jīng)過高溫介質的對流與傳導將其中導電介質熔

10、融，經(jīng)過高溫介質的對流與傳導將其中的坯料加熱。內(nèi)熱式電極鹽浴爐原理如圖的坯料加熱。內(nèi)熱式電極鹽浴爐原理如圖3-43-4所示所示。這種方法的加熱速度快，加熱溫度均勻，可以實。這種方法的加熱速度快，加熱溫度均勻，可以實現(xiàn)坯料的整體或部分的無氧化加熱。但其熱效率低現(xiàn)坯料的整體或部分的無氧化加熱。但其熱效率低，輔助資料耗費大，勞動條件差。，輔助資料耗費大，勞動條件差。Seite 12 感應電加熱 坯料放入感應圈中，在交變電流的感應電動勢的作用下，坯料外表構成強大的渦流，使坯料內(nèi)部的電能直接轉變?yōu)闊崮芏訜帷?感應電加熱具有加熱速度快、加熱質量好，溫度易于控制、金屬燒損少、操作簡單、任務穩(wěn)定、便于實現(xiàn)機

11、械化、自動化。這些都有利于鍛件質量的提高。其缺陷是：設備投資費用高、每種感應器的尺寸范圍窄、電能耗費較大(大于接觸電加熱，小于電阻爐加熱)。Seite 13感應電加熱時，電流密度沿坯料橫截面的分感應電加熱時，電流密度沿坯料橫截面的分布為：中心電流小，表層大，這種景象稱為布為：中心電流小，表層大，這種景象稱為趨膚效應。趨膚效應。 由于趨膚效應，為了提高加熱速度和電由于趨膚效應，為了提高加熱速度和電效率，對大直徑坯料，應選用低電流頻率，效率，對大直徑坯料，應選用低電流頻率，小直徑坯料可選用較高電流頻率。小直徑坯料可選用較高電流頻率。Seite 143-2 3-2 金屬加熱時產(chǎn)生的缺陷及防止措施金屬

12、加熱時產(chǎn)生的缺陷及防止措施由金屬學所學內(nèi)容知，金屬在加熱時將產(chǎn)生以下的變化：由金屬學所學內(nèi)容知，金屬在加熱時將產(chǎn)生以下的變化：組織構造：組織轉變，晶粒長大，過熱、過燒組織構造：組織轉變，晶粒長大，過熱、過燒力學性能：塑性提高，變形抗力降低，剩余應力消除，但力學性能：塑性提高，變形抗力降低，剩余應力消除，但也能夠產(chǎn)生新的內(nèi)應力，過大那么會引起開裂也能夠產(chǎn)生新的內(nèi)應力，過大那么會引起開裂物理性能：導熱系數(shù)、導溫系統(tǒng)、膨脹系數(shù)、密度等均發(fā)物理性能：導熱系數(shù)、導溫系統(tǒng)、膨脹系數(shù)、密度等均發(fā)生變化生變化化學變化：表層發(fā)生氧化、脫碳、吸氫等，生成氧化皮與化學變化：表層發(fā)生氧化、脫碳、吸氫等，生成氧化皮與脫

13、碳層脫碳層Seite 15一、金屬加熱過程中的氧化一、金屬加熱過程中的氧化金屬在高溫爐內(nèi)加熱時，金屬外表的合金金屬在高溫爐內(nèi)加熱時，金屬外表的合金元素將和爐氣中的氧化氣體如元素將和爐氣中的氧化氣體如O2O2、CO2CO2、H2OH2O、和、和SO2SO2發(fā)生反響，使金屬表層生成發(fā)生反響，使金屬表層生成氧化皮，這種景象稱為氧化，或叫燒損。氧化皮，這種景象稱為氧化，或叫燒損。Seite 16氧化過程本質是分散過程。即爐氣中氧以原子形狀吸附到氧化過程本質是分散過程。即爐氣中氧以原子形狀吸附到鋼料表層后向內(nèi)分散，而鋼料表層中的鐵那么以離子形狀鋼料表層后向內(nèi)分散，而鋼料表層中的鐵那么以離子形狀由內(nèi)部向外

14、表分散，分散的結果使鋼的表層變成為氧化鐵由內(nèi)部向外表分散，分散的結果使鋼的表層變成為氧化鐵。由于氧化皮的熔融和氧化皮與鐵的膨脹系數(shù)不同，因此在由于氧化皮的熔融和氧化皮與鐵的膨脹系數(shù)不同，因此在氧化物層內(nèi)產(chǎn)生很大的內(nèi)應力。會發(fā)生氧化皮的機械分別氧化物層內(nèi)產(chǎn)生很大的內(nèi)應力。會發(fā)生氧化皮的機械分別，從而加速金屬的氧化。，從而加速金屬的氧化。Seite 17 氧化的影響要素氧化的影響要素 主要有：爐氣性質、加熱溫度、加熱時間、化學成分。主要有：爐氣性質、加熱溫度、加熱時間、化學成分。 爐氣性質爐氣性質 火焰加熱的爐氣通常由氧化性氣體火焰加熱的爐氣通常由氧化性氣體O2O2、CO2CO2、H2OH2O、S

15、O2SO2，復原性氣體，復原性氣體COCO、H2H2和中性和中性氣體氣體N2N2組成。組成。 爐氣的性質取決于燃料熄滅時的空爐氣的性質取決于燃料熄滅時的空氣供應量。當供應空氣過多時，爐氣的性質為氧化性，氣供應量。當供應空氣過多時，爐氣的性質為氧化性，那么氧化嚴重。相反，如供應空氣缺乏時，爐氣那么呈那么氧化嚴重。相反，如供應空氣缺乏時，爐氣那么呈現(xiàn)復原性，氧化皮很薄，甚至不產(chǎn)生氧化。現(xiàn)復原性，氧化皮很薄，甚至不產(chǎn)生氧化。Seite 18 加熱溫度加熱溫度 溫度越高，氧化分散速度加快，氧化溫度越高，氧化分散速度加快，氧化過程會加劇，結果構成的氧化皮也厚。普通，低于過程會加劇，結果構成的氧化皮也厚。

16、普通，低于570600570600時，氧化緩慢；超越時，氧化緩慢；超越900950900950后，氧化急劇添后，氧化急劇添加。加。 加熱時間加熱時間 時間越長，氧化皮越多。因此，采用時間越長，氧化皮越多。因此，采用快速加熱如電加熱，縮短加熱時間，尤其是在高溫下的?？焖偌訜崛珉娂訜幔s短加熱時間，尤其是在高溫下的停留時間，對減少氧化皮的產(chǎn)生具有很大的實踐意義。留時間，對減少氧化皮的產(chǎn)生具有很大的實踐意義。 ( (以上三者是外因以上三者是外因) )Seite 19化學成分化學成分( (內(nèi)因內(nèi)因) ) 當鋼中含碳量大于當鋼中含碳量大于0.3%0.3%時，隨著鋼中時，隨著鋼中含碳量的增多，生成的氧化皮

17、將減少。這是由于含碳量高時含碳量的增多，生成的氧化皮將減少。這是由于含碳量高時，鋼外表氧化過程中生成了，鋼外表氧化過程中生成了COCO，可減弱氧化性對鋼外表的作，可減弱氧化性對鋼外表的作用。還有一些金屬元素，如用。還有一些金屬元素，如CrCr、NiNi、AlAl、MoMo等，它們在金屬等，它們在金屬外表構成了結實嚴密的薄膜，膨脹系數(shù)和鋼幾乎一致，加熱外表構成了結實嚴密的薄膜，膨脹系數(shù)和鋼幾乎一致，加熱過程中不易零落，阻止了氧向內(nèi)部分散，因此能防止鋼外表過程中不易零落，阻止了氧向內(nèi)部分散，因此能防止鋼外表繼續(xù)氧化，薄膜起維護作用，特別是鋼中含繼續(xù)氧化，薄膜起維護作用，特別是鋼中含CrCr及及Ni

18、Ni的量大于的量大于13%20%13%20%時，幾乎不產(chǎn)生氧化。時，幾乎不產(chǎn)生氧化。 鋼的相對外表積外表積與質量之比愈大時，那么氧鋼的相對外表積外表積與質量之比愈大時，那么氧化皮愈多?；び?。Seite 20 氧化皮的危害：氧化皮的危害： 呵斥鋼材的燒損呵斥鋼材的燒損 燒損量普通為燒損量普通為35%35%。( (與火次有關與火次有關，一次為，一次為1.53.0%)1.53.0%) 模鍛時氧化皮壓入鍛件內(nèi)模鍛時氧化皮壓入鍛件內(nèi) 降低外表質量和尺寸精降低外表質量和尺寸精度。度。 氧化皮質脆而硬，加劇模具磨損。氧化皮質脆而硬，加劇模具磨損。 氧化皮在爐底燒結成塊，降低爐襯壽命。氧化皮在爐底燒結成塊

19、，降低爐襯壽命。因此要采取措施減少或消除金屬的氧化燒損。因此要采取措施減少或消除金屬的氧化燒損。Seite 21防止措施：防止措施： 在保證鍛件質量的前提下，盡量采用在保證鍛件質量的前提下，盡量采用快速加熱，縮短加熱時間?？焖偌訜幔s短加熱時間。 在燃料完全熄滅的條件下，防止氧氣在燃料完全熄滅的條件下，防止氧氣過剩，并減少燃料的水分。過剩，并減少燃料的水分。 采用少無氧化加熱。采用少無氧化加熱。Seite 22二、脫碳二、脫碳 鋼在高溫加熱時，表層中的碳與爐氣中的氧化性氣體鋼在高溫加熱時，表層中的碳與爐氣中的氧化性氣體如如O2O2、CO2CO2、H2OH2O等及某些復原性氣體如等及某些復原性氣

20、體如H2H2發(fā)生化學反發(fā)生化學反響，生成甲烷或一氧化碳，呵斥鋼料表層的含碳量減少，這響，生成甲烷或一氧化碳，呵斥鋼料表層的含碳量減少，這種景象稱為脫碳。種景象稱為脫碳。 Fe3C Fe3CH2O3FeH2O3FeCOCOH2H2 Fe3C Fe3CCO23FeCO23Fe2CO2CO 2Fe3C 2Fe3CO26FeO26Fe2CO2CO Fe3C Fe3C2H23Fe2H23FeCH4CH4Seite 23脫碳的組織特征：脫碳的組織特征：脫碳層由于碳被氧化，反映在金相組織上是表層滲碳脫碳層由于碳被氧化，反映在金相組織上是表層滲碳體體(Fe3C)(Fe3C)的數(shù)量減少；的數(shù)量減少；反映到化學成

21、分上是表層的含碳量比內(nèi)部明顯降低。反映到化學成分上是表層的含碳量比內(nèi)部明顯降低。Seite 24影響鋼脫碳的要素：與氧化類似影響鋼脫碳的要素：與氧化類似 爐氣成分爐氣成分 脫碳才干最強的是脫碳才干最強的是H2O(H2O(汽汽) )、其次、其次是是CO2CO2和和O2O2，較弱是，較弱是H2H2。 加熱溫度加熱溫度 加熱時間越長，脫碳越嚴重。加熱時間越長，脫碳越嚴重。 加熱時間加熱時間 時間越長，脫碳層越厚。時間越長，脫碳層越厚。 化學成分化學成分 是內(nèi)因，鋼中含碳量越高那么脫碳是內(nèi)因，鋼中含碳量越高那么脫碳傾向越大。傾向越大。W W、AlAl、CoCo等元素使脫碳添加，而等元素使脫碳添加，而C

22、rCr、MnMn能阻止脫碳，能阻止脫碳，SiSi、NiNi和和V V對鋼的脫碳沒有影響。對鋼的脫碳沒有影響。Seite 25脫碳使鍛件：外表強度降低脫碳使鍛件：外表強度降低 耐磨性降低耐磨性降低 疲勞強度降低疲勞強度降低 可鍛性降低，熱處置時能可鍛性降低，熱處置時能夠發(fā)生開裂夠發(fā)生開裂Seite 26三、金屬加熱過程中的過熱三、金屬加熱過程中的過熱(over heat)(over heat)當金屬加熱溫度過高、加熱時間過長而引起晶粒粗大當金屬加熱溫度過高、加熱時間過長而引起晶粒粗大的景象稱為的景象稱為“過熱。過熱。晶粒開場急劇長大的溫度叫過熱溫度。晶粒開場急劇長大的溫度叫過熱溫度。鋼中元素如鋼

23、中元素如C C、MnMn、S S、P P等會添加其過熱傾向，而等會添加其過熱傾向，而TiTi、W W、V V、N N等元素可減小鋼的過熱傾向。等元素可減小鋼的過熱傾向。Seite 27 過熱的危害過熱的危害u碳鋼出現(xiàn)魏氏組織；馬氏體鋼組織為粗針狀，出現(xiàn)過多碳鋼出現(xiàn)魏氏組織；馬氏體鋼組織為粗針狀，出現(xiàn)過多的的鐵素體；鐵素體；u工模具鋼出現(xiàn)萘狀斷口；合金構造鋼、不銹鋼、高速鋼工模具鋼出現(xiàn)萘狀斷口；合金構造鋼、不銹鋼、高速鋼、彈簧鋼、軸承鋼等除奧氏體晶粒粗大外，還有異相質點、彈簧鋼、軸承鋼等除奧氏體晶粒粗大外，還有異相質點沿晶界析出，呈延續(xù)網(wǎng)狀分布，使晶界變脆。沿晶界析出，呈延續(xù)網(wǎng)狀分布，使晶界變脆

24、。u實際證明，過熱對金屬鍛造過程影響并不大，甚至過熱實際證明，過熱對金屬鍛造過程影響并不大，甚至過熱得較嚴重的鋼材，只需沒有過燒，在足夠大的變形程度下得較嚴重的鋼材，只需沒有過燒，在足夠大的變形程度下，晶粒粗大的組織普通可以消除。，晶粒粗大的組織普通可以消除。Seite 28過熱有不穩(wěn)定過熱和穩(wěn)定過熱：過熱有不穩(wěn)定過熱和穩(wěn)定過熱： 不穩(wěn)定過熱不穩(wěn)定過熱 由于單純原高溫奧氏體晶粒粗大構由于單純原高溫奧氏體晶粒粗大構成的過熱。普通可用熱處置的方法消除。如正火、高成的過熱。普通可用熱處置的方法消除。如正火、高溫回火、分散退火、快速升溫、快速冷卻溫回火、分散退火、快速升溫、快速冷卻 穩(wěn)定過熱穩(wěn)定過熱

25、鋼過熱后，除原高溫奧氏體晶粒粗大鋼過熱后，除原高溫奧氏體晶粒粗大外，沿奧氏體晶界大量析出第二相包括雜質元素組成外，沿奧氏體晶界大量析出第二相包括雜質元素組成的化合物如硫化物、碳化物、氮化物等質點或薄膜，的化合物如硫化物、碳化物、氮化物等質點或薄膜，這種過熱用普通熱處置方法很難消除，稱為穩(wěn)定過熱。這種過熱用普通熱處置方法很難消除，稱為穩(wěn)定過熱。Seite 29 防止措施防止措施 嚴厲控制金屬加熱溫度，縮短高溫保嚴厲控制金屬加熱溫度，縮短高溫保溫時間；溫時間；鍛造時應保證足夠大的變形量。鍛造時應保證足夠大的變形量。Seite 30四、過燒四、過燒(burning)(burning)當坯料加熱到接近

26、其熔化溫度，并在此溫當坯料加熱到接近其熔化溫度，并在此溫度下保管時間過長時，將出現(xiàn)過燒景象。度下保管時間過長時，將出現(xiàn)過燒景象。金屬過燒后，晶粒粗大，晶界熔化，金屬過燒后，晶粒粗大，晶界熔化，構成氧化物，出現(xiàn)裂紋。構成氧化物，出現(xiàn)裂紋。部分鋼的過燒溫度見表部分鋼的過燒溫度見表3-23-2。Seite 31 過燒的危害過燒的危害 鋼斷面呈淺灰蘭色，無金屬光澤；外表粗鋼斷面呈淺灰蘭色，無金屬光澤；外表粗糙；晶粒粗大類似豆腐渣狀；一鍛即裂。糙；晶粒粗大類似豆腐渣狀；一鍛即裂。嚴重過燒的鋼，只能報廢回爐重新冶煉。嚴重過燒的鋼，只能報廢回爐重新冶煉。部分過燒的鋼，當制造不太重要的零件時，可以將過燒部部分

27、過燒的鋼，當制造不太重要的零件時，可以將過燒部分切去，其他部分還可運用。分切去，其他部分還可運用。 防止措施防止措施 嚴厲控制加熱溫度，特別要控制高溫停留時嚴厲控制加熱溫度，特別要控制高溫停留時間及出爐溫度。間及出爐溫度。Seite 32五、金屬加熱時導熱、導溫性的變化五、金屬加熱時導熱、導溫性的變化1 1、導溫性、導溫性在加熱在加熱( (或冷卻或冷卻) )時溫度在金屬內(nèi)部的傳播才干。時溫度在金屬內(nèi)部的傳播才干。2 2、導溫性對加熱速度的影響、導溫性對加熱速度的影響 導溫性好，溫度傳播的速度快，坯料內(nèi)導溫性好，溫度傳播的速度快，坯料內(nèi)的瞬時溫差就小，因溫差呵斥的膨脹差和溫度應力也小，從而可允許

28、較的瞬時溫差就小，因溫差呵斥的膨脹差和溫度應力也小，從而可允許較快的加熱速度，坯料不致受溫度應力而破壞。反之，那么能夠使坯料開快的加熱速度，坯料不致受溫度應力而破壞。反之，那么能夠使坯料開裂。裂。3 3、導溫性的變化、導溫性的變化 導溫性用導溫系數(shù)導溫性用導溫系數(shù)來表示：來表示： =/(C) =/(C) 式中式中 導熱系數(shù)導熱系數(shù)(W/(m)(W/(m)；密度密度(kg/m3)(kg/m3)； C C比熱容比熱容(J/(kg)(J/(kg)Seite 33金屬的導熱系數(shù)表示金屬的導熱才干，它取決于金屬金屬的導熱系數(shù)表示金屬的導熱才干，它取決于金屬的成分、溫度和結晶組織。在常溫下合金鋼的導熱系的

29、成分、溫度和結晶組織。在常溫下合金鋼的導熱系數(shù)低于相應碳鋼的導熱系數(shù)；當合金元素的數(shù)且和份數(shù)低于相應碳鋼的導熱系數(shù)；當合金元素的數(shù)且和份量添加時，其差別越懸殊。在升溫時，碳鋼的導熱系量添加時，其差別越懸殊。在升溫時，碳鋼的導熱系數(shù)減小，合金鋼的導熱系數(shù)略有添加，但高于數(shù)減小，合金鋼的導熱系數(shù)略有添加，但高于900900以后，各種鋼的導熱系數(shù)趨于一致。以后，各種鋼的導熱系數(shù)趨于一致。 Seite 34由于金屬的導熱系數(shù)、密度和比熱都與溫度有關，因由于金屬的導熱系數(shù)、密度和比熱都與溫度有關，因此金屬的導溫系數(shù)也隨溫度而變。此金屬的導溫系數(shù)也隨溫度而變。與導熱系數(shù)的變化有點類似，在高溫階段，各種鋼的

30、與導熱系數(shù)的變化有點類似，在高溫階段，各種鋼的導溫系數(shù)趨于一致。雖然這時的導溫性不好，但因這導溫系數(shù)趨于一致。雖然這時的導溫性不好，但因這時的塑性好，加熱引起的內(nèi)應力并無危險，所以在高時的塑性好，加熱引起的內(nèi)應力并無危險，所以在高溫階段，各類鋼均可快速加熱。溫階段，各類鋼均可快速加熱。Seite 35六、裂紋六、裂紋(crack)(crack)裂紋是由鋼在加熱過程中所產(chǎn)生的內(nèi)應力引起的。裂紋是由鋼在加熱過程中所產(chǎn)生的內(nèi)應力引起的。根據(jù)其構成的緣由，有溫度應力、組織應力、剩余應根據(jù)其構成的緣由，有溫度應力、組織應力、剩余應力。力。1. 1. 溫度應力溫度應力 鋼錠或鋼材在加熱過程中，由于外表鋼錠

31、或鋼材在加熱過程中，由于外表溫度高于中心溫度，出現(xiàn)溫差，從而必將引起外層與溫度高于中心溫度，出現(xiàn)溫差，從而必將引起外層與心部的膨脹不均勻，這樣產(chǎn)生的內(nèi)應力稱為溫度應力心部的膨脹不均勻，這樣產(chǎn)生的內(nèi)應力稱為溫度應力也稱熱應力，在溫度高的表層部分，因其膨脹遭也稱熱應力，在溫度高的表層部分，因其膨脹遭到中心部分約束，所引起的溫度應力為壓應力。而中到中心部分約束，所引起的溫度應力為壓應力。而中心部分那么相反，為拉應力。心部分那么相反，為拉應力。Seite 36溫度應力的大小與資料性質、斷面溫差有關。而斷面溫度應力的大小與資料性質、斷面溫差有關。而斷面溫差又取決于金屬的導熱性、斷面尺寸、加熱速度和溫差又

32、取決于金屬的導熱性、斷面尺寸、加熱速度和溫度頭溫度頭temperature headtemperature head爐溫與坯料外表溫度爐溫與坯料外表溫度之差。之差。假設金屬的導熱性差、斷面尺寸大、加熱速度快、溫假設金屬的導熱性差、斷面尺寸大、加熱速度快、溫度頭又大，那么斷面溫差就大，因此溫度應力也大。度頭又大，那么斷面溫差就大，因此溫度應力也大。反之溫度應力那么小。所以，在加熱斷面尺寸大的大反之溫度應力那么小。所以，在加熱斷面尺寸大的大型鋼錠和導溫性差的高合金鋼時，由于會產(chǎn)生較大的型鋼錠和導溫性差的高合金鋼時，由于會產(chǎn)生較大的溫度應力，低溫階段必需緩慢加熱。溫度應力，低溫階段必需緩慢加熱。 S

33、eite 372. 2. 組織應力組織應力 具有固態(tài)相變的鋼，在加熱時表層具有固態(tài)相變的鋼，在加熱時表層先發(fā)生相變，內(nèi)層后發(fā)生相變，相變前后組織的比先發(fā)生相變，內(nèi)層后發(fā)生相變，相變前后組織的比容發(fā)生變化，這樣引起的內(nèi)應力為組織應力。容發(fā)生變化，這樣引起的內(nèi)應力為組織應力。在鋼料加熱過程中，組織應力沒有危險性。在鋼料加熱過程中，組織應力沒有危險性。防止方法：低溫裝爐、分段加熱防止方法：低溫裝爐、分段加熱 裝爐溫度控制在裝爐溫度控制在600600以下，以較以下，以較慢慢 的速度加熱到的速度加熱到600600左右，經(jīng)一段左右，經(jīng)一段 時間保溫，使內(nèi)外溫度均勻后再快時間保溫，使內(nèi)外溫度均勻后再快速速

34、加熱到始鍛溫度加熱到始鍛溫度 Seite 383-3 3-3 鍛造溫度范圍確實定鍛造溫度范圍確實定鍛造溫度范圍是指金屬開場鍛造溫度始鍛造溫度范圍是指金屬開場鍛造溫度始鍛溫度和終了鍛造溫度終鍛溫度之鍛溫度和終了鍛造溫度終鍛溫度之間的一段溫度區(qū)間。間的一段溫度區(qū)間。 始鍛溫度終鍛溫度始鍛溫度終鍛溫度Seite 39確定鍛造溫度范圍的根本原那么是：確定鍛造溫度范圍的根本原那么是：要求金屬在鍛造溫度范圍內(nèi)具有良好的塑性要求金屬在鍛造溫度范圍內(nèi)具有良好的塑性和較低的變形抗力；能鍛出優(yōu)質鍛件和較低的變形抗力；能鍛出優(yōu)質鍛件( (所需所需的組織性能的組織性能) )；鍛造溫度范圍盡能夠寬些，；鍛造溫度范圍盡能

35、夠寬些，以便減少加熱火次，提高消費效率。以便減少加熱火次，提高消費效率。Seite 40確定鍛造溫度范圍的根本方法是：確定鍛造溫度范圍的根本方法是：運用合金相圖、塑性圖、抗力圖和再結晶圖等，運用合金相圖、塑性圖、抗力圖和再結晶圖等，從塑性、變形抗力和鍛件的組織性能三個方面進從塑性、變形抗力和鍛件的組織性能三個方面進展綜合分析，確定出合理的鍛造溫度范圍，并在展綜合分析，確定出合理的鍛造溫度范圍，并在消費實際中進展驗證和修正。消費實際中進展驗證和修正。Seite 41 合金相圖合金相圖 能直觀地表示出合金系中各種成分的合金在不能直觀地表示出合金系中各種成分的合金在不同溫度區(qū)間的相組成情況。普通單相

36、組織比多相的塑性好、同溫度區(qū)間的相組成情況。普通單相組織比多相的塑性好、抗力低，所以鍛造時應盡能夠使合金處于單相形狀。所以首抗力低，所以鍛造時應盡能夠使合金處于單相形狀。所以首先應按相圖初選鍛造溫度范圍。先應按相圖初選鍛造溫度范圍。 從保證變形金屬具有較高可鍛性出發(fā)，運用塑性圖和抗力從保證變形金屬具有較高可鍛性出發(fā)，運用塑性圖和抗力圖來確定適宜的鍛造溫度范圍。圖來確定適宜的鍛造溫度范圍。 再結晶圖再結晶圖 表示變形溫度、變形程度與鍛件晶粒尺寸之間表示變形溫度、變形程度與鍛件晶粒尺寸之間的關系，是經(jīng)過實驗測繪的。它對確定最后一道變形工序的的關系，是經(jīng)過實驗測繪的。它對確定最后一道變形工序的鍛造溫

37、度、變形程度具有重要的參考價值。鍛造溫度、變形程度具有重要的參考價值。Seite 42以碳鋼為例：以碳鋼為例： 1) 1) 始鍛溫度確實定始鍛溫度確實定 應保證鋼不產(chǎn)生應保證鋼不產(chǎn)生過熱和過燒。普通應低于鐵碳平衡圖的固過熱和過燒。普通應低于鐵碳平衡圖的固相線相線150250150250。始鍛溫度隨含碳量的添加。始鍛溫度隨含碳量的添加而降低而降低 2) 2) 終鍛溫度確實定終鍛溫度確實定 既要保證金屬在既要保證金屬在終鍛前具有足夠的塑性，終鍛前具有足夠的塑性， 又要使鍛件能獲又要使鍛件能獲得良好的組織性能。因此，終鍛溫度應高得良好的組織性能。因此，終鍛溫度應高于再結晶溫度，以保證鍛后再結晶完全，

38、于再結晶溫度，以保證鍛后再結晶完全，使鍛件得到細晶粒的再結晶組織。但過高使鍛件得到細晶粒的再結晶組織。但過高會使鍛件在冷卻過程中晶粒繼續(xù)長大，因會使鍛件在冷卻過程中晶粒繼續(xù)長大，因此降低機械性能，尤其是沖擊韌性降低更此降低機械性能，尤其是沖擊韌性降低更多。因此，必需經(jīng)過相圖和再結晶圖綜合多。因此，必需經(jīng)過相圖和再結晶圖綜合分析。經(jīng)過鐵碳相圖可以分析碳鋼的情況分析。經(jīng)過鐵碳相圖可以分析碳鋼的情況。Seite 433)3)從保證最小的變形抗力出發(fā)，根據(jù)抗力圖來確定適從保證最小的變形抗力出發(fā)，根據(jù)抗力圖來確定適宜的鍛造溫度范圍。假設設備噸位夠，在保證鍛件質宜的鍛造溫度范圍。假設設備噸位夠，在保證鍛件

39、質量和塑性的前提下，抗力普通不予思索。然而對于耐量和塑性的前提下，抗力普通不予思索。然而對于耐熱合金之類，由于溫度的稍許下降，會導致變形抗力熱合金之類，由于溫度的稍許下降，會導致變形抗力的急劇添加，甚至硬化景象嚴重，出現(xiàn)冷變形或混合的急劇添加，甚至硬化景象嚴重，出現(xiàn)冷變形或混合變形機構，這時，在確定鍛造溫度范圍時，變形抗力變形機構，這時，在確定鍛造溫度范圍時，變形抗力應予以足夠的注重。應予以足夠的注重。Seite 44火火 色色溫度（溫度（）火火 色色溫度（溫度（）暗棕色暗棕色520580520580亮紅色亮紅色830880830880棕紅色棕紅色580650580650橘黃色橘黃色88010

40、508801050暗紅色暗紅色650750650750橙黃色橙黃色1050115010501150暗櫻紅色暗櫻紅色750780750780亮黃色亮黃色1150125011501250櫻桃色櫻桃色780800780800白白 色色1250132012501320亮桃紅色亮桃紅色800830800830 實踐消費中，隨溫度的不同，鋼材對外表現(xiàn)出不同的顏色，實踐消費中，隨溫度的不同，鋼材對外表現(xiàn)出不同的顏色，鍛造時即可以根據(jù)鋼材的顏色大致估計其溫度，稱為鍛造時即可以根據(jù)鋼材的顏色大致估計其溫度，稱為“看火看火色色 表表3-6 3-6 鋼材火色和溫度鋼材火色和溫度Seite 45牌號牌號始鍛溫度始鍛溫

41、度終鍛溫度終鍛溫度低碳鋼低碳鋼1250125075075045451200 1200 800800T12A T12A 1150115083083065Mn65Mn12001200830830GCr15 GCr15 11501150850850Cr12MoVCr12MoV10501050900900W18Cr4VW18Cr4V11001100900900 在保證不出現(xiàn)加熱缺陷的前提下，始鍛溫度應盡量取高一些；在保證不出現(xiàn)加熱缺陷的前提下，始鍛溫度應盡量取高一些；在保證塑性足夠的前提下，終鍛溫度應盡能夠定低一些在保證塑性足夠的前提下，終鍛溫度應盡能夠定低一些 常用鋼材的鍛造溫度范圍常用鋼材的鍛造溫

42、度范圍Seite 463-4 3-4 金屬加熱規(guī)范金屬加熱規(guī)范加熱規(guī)范，就是金屬坯料從裝爐開場到加熱完了整個加熱規(guī)范，就是金屬坯料從裝爐開場到加熱完了整個過程中，對爐溫暖坯料溫度隨時間變化的規(guī)定。過程中，對爐溫暖坯料溫度隨時間變化的規(guī)定。為了方便和明晰起見，加熱規(guī)范是采用爐溫為了方便和明晰起見，加熱規(guī)范是采用爐溫- -時間的時間的變化曲線又稱加熱曲線或爐溫曲線來表示。變化曲線又稱加熱曲線或爐溫曲線來表示。如表如表3-43-4所示，加熱規(guī)范有：一段、二段、三段、四所示，加熱規(guī)范有：一段、二段、三段、四段及五段之分。段及五段之分。Seite 47一、制定加熱規(guī)范的原那么和方一、制定加熱規(guī)范的原那么

43、和方法法 1 1內(nèi)容：裝料時的爐溫、加熱各個階段爐子的升溫速度、各個階段內(nèi)容：裝料時的爐溫、加熱各個階段爐子的升溫速度、各個階段的加熱保溫時間和總的加熱時間、最終的加熱溫度和允許的加熱不的加熱保溫時間和總的加熱時間、最終的加熱溫度和允許的加熱不均勻性、允許的溫度頭等。均勻性、允許的溫度頭等。 2 2加熱規(guī)范原那么：要保證金屬在加熱過程中不產(chǎn)生裂紋、過熱、加熱規(guī)范原那么：要保證金屬在加熱過程中不產(chǎn)生裂紋、過熱、過燒和熔化景象，加熱要均勻，氧化脫碳少，加熱時間短和節(jié)省燃料等過燒和熔化景象，加熱要均勻，氧化脫碳少，加熱時間短和節(jié)省燃料等。即保證高產(chǎn)、優(yōu)質、低耗費。即保證高產(chǎn)、優(yōu)質、低耗費。Seite

44、 483 3中心問題：確定金屬在整個加熱過程中不同階中心問題：確定金屬在整個加熱過程中不同階段的加熱溫度、加熱速度和加熱保溫時間。段的加熱溫度、加熱速度和加熱保溫時間。通?？蓪⒓訜徇^程分為預熱、加熱、均熱三個階通?？蓪⒓訜徇^程分為預熱、加熱、均熱三個階段。預熱階段主要是規(guī)定裝料時的爐溫；加熱階段。預熱階段主要是規(guī)定裝料時的爐溫；加熱階段關鍵是正確選擇升溫加熱速度；均熱階段那么段關鍵是正確選擇升溫加熱速度；均熱階段那么應保證金屬溫度均勻，給定保溫時間。應保證金屬溫度均勻，給定保溫時間。Seite 49 一裝爐溫度一裝爐溫度 防止溫度應力過大引起裂紋。對導溫性好和防止溫度應力過大引起裂紋。對導溫性

45、好和斷面尺寸小的坯料，裝料爐溫不受限制。而相反，對于導溫性斷面尺寸小的坯料，裝料爐溫不受限制。而相反，對于導溫性較差和斷面尺寸大的坯料就應該限制裝料爐溫了。由于在開場較差和斷面尺寸大的坯料就應該限制裝料爐溫了。由于在開場預熱階段，鋼料溫度低、塑性差，而且在預熱階段，鋼料溫度低、塑性差，而且在200400200400范圍內(nèi)存在范圍內(nèi)存在藍脆區(qū)，對于冷鋼錠和大型鋼坯，裝料爐溫普通在藍脆區(qū)，對于冷鋼錠和大型鋼坯，裝料爐溫普通在350650350650，由于在這個溫度范圍內(nèi)，塑性目的由于在這個溫度范圍內(nèi)，塑性目的、顯著提高，而且還應顯著提高，而且還應在此溫度進展保溫；高錳鋼易出現(xiàn)裂紋，裝料爐溫為在此溫

46、度進展保溫；高錳鋼易出現(xiàn)裂紋，裝料爐溫為400450400450。Seite 50鋼料斷面最大允許溫差鋼料斷面最大允許溫差 的計算公式見書上的計算公式見書上， 根據(jù)計算的根據(jù)計算的 和金屬坯料的熱阻和金屬坯料的熱阻R/(R/(坯坯料半徑料半徑/ /導熱系數(shù)導熱系數(shù)) )對照圖對照圖3-133-13就可得到允許的裝就可得到允許的裝爐溫度。圖爐溫度。圖3-133-13中是實際計算值，并且此法結果中是實際計算值，并且此法結果偏低，可查圖偏低，可查圖3-143-14的實際閱歷圖表修正。的實際閱歷圖表修正。Seite 51二加熱速度二加熱速度 金屬加熱速度是指加熱時溫度升高的快慢。通常是金屬加熱速度是指

47、加熱時溫度升高的快慢。通常是指金屬外表溫度的升高的速度，單位指金屬外表溫度的升高的速度，單位/h/h，也可用，也可用單位時間內(nèi)加熱的厚度來表示，也就是金屬截面熱單位時間內(nèi)加熱的厚度來表示，也就是金屬截面熱透的程度，單位透的程度，單位mm/minmm/min。Seite 52在加熱規(guī)范中有兩種不同的加熱速度：在加熱規(guī)范中有兩種不同的加熱速度：1 1、技術上能夠的加熱速度，、技術上能夠的加熱速度，2 2、金屬允許的加熱速度。、金屬允許的加熱速度。前者為爐子本身能夠到達的加熱速度。后者為保證坯料前者為爐子本身能夠到達的加熱速度。后者為保證坯料加熱質量及完好性所允許的加熱速度，它取決于溫度應加熱質量及

48、完好性所允許的加熱速度，它取決于溫度應力的限制。而溫度應力又與金屬的導熱性、力學性能、力的限制。而溫度應力又與金屬的導熱性、力學性能、坯料尺寸有關。坯料尺寸有關。Seite 53對于導溫性好、斷面尺寸小的鋼料，其允許的加熱速對于導溫性好、斷面尺寸小的鋼料，其允許的加熱速度很大，即使爐子按最大能夠的加熱速度加熱，也不度很大，即使爐子按最大能夠的加熱速度加熱，也不能夠到達坯料允許的加熱速度，因此，對于這類金屬能夠到達坯料允許的加熱速度，因此，對于這類金屬，如碳素鋼和有色金屬，其斷面小于，如碳素鋼和有色金屬，其斷面小于200mm200mm時，根本時，根本不用思索允許的加熱速度。不用思索允許的加熱速度

49、。Seite 54然而相反，對于導溫性差、斷面尺寸大的鋼料，然而相反，對于導溫性差、斷面尺寸大的鋼料，允許的加熱速度小，在低溫區(qū)應不能超越它本身允許的加熱速度小，在低溫區(qū)應不能超越它本身允許的加熱速度，當爐溫超越允許的加熱速度，當爐溫超越700850 700850 時，可時，可按最大允許的加熱速度加熱。按最大允許的加熱速度加熱。Seite 55怎樣樣來提高加熱速度呢？怎樣樣來提高加熱速度呢？ 影響加熱速度的主要要素是爐溫，確切地影響加熱速度的主要要素是爐溫，確切地說是爐溫暖金屬外表的溫度差，即溫度頭。說是爐溫暖金屬外表的溫度差，即溫度頭。 當爐溫愈高，溫差愈大，那么金屬得到當爐溫愈高，溫差愈大

50、，那么金屬得到的熱量愈多，加熱速度也就愈快。的熱量愈多，加熱速度也就愈快。Seite 56因此，提高加熱速度的措施有：因此，提高加熱速度的措施有： 提高爐溫，采用快速加熱；提高爐溫，采用快速加熱； 合理布排爐內(nèi)金屬，盡能夠多面加熱；合理布排爐內(nèi)金屬，盡能夠多面加熱； 合理設計爐膛尺寸，特別是爐膛高度，呵斥合理設計爐膛尺寸，特別是爐膛高度，呵斥爐內(nèi)劇烈循環(huán)，添加輻射和對流換熱等。爐內(nèi)劇烈循環(huán)，添加輻射和對流換熱等。 消費中常采用提高溫度頭的方法來提高加熱速度消費中常采用提高溫度頭的方法來提高加熱速度。Seite 57三均熱保溫三均熱保溫 在五段加熱中有三段保溫平臺，見圖在五段加熱中有三段保溫平臺

51、，見圖3-123-12：裝爐裝爐溫度下保溫、溫度下保溫、700800700800保溫、保溫、鍛造溫度下的鍛造溫度下的保溫保溫( (均熱保溫通常對此而言均熱保溫通常對此而言) )。這三段保溫目的如下：。這三段保溫目的如下： 在裝爐溫度下保溫在裝爐溫度下保溫目的是：因在目的是：因在550650550650以前以前，鋼的塑性較差，能夠由于溫度應力引起破裂。所以其目的，鋼的塑性較差，能夠由于溫度應力引起破裂。所以其目的是防止金屬在加熱過程中因溫度應力而引起破壞。是防止金屬在加熱過程中因溫度應力而引起破壞。Seite 58段目的是為了減少第一期加熱后鋼料斷面上的段目的是為了減少第一期加熱后鋼料斷面上的溫

52、差，從而減少鋼料斷面內(nèi)的溫度應力和使鍛造溫度溫差，從而減少鋼料斷面內(nèi)的溫度應力和使鍛造溫度下的保溫時間不至過長。對于幾何尺寸較大的、具有下的保溫時間不至過長。對于幾何尺寸較大的、具有相變的鋼，更需求第二段保溫。相變的鋼，更需求第二段保溫。Seite 59段保溫目的除了減少坯料斷面上的溫差以使溫段保溫目的除了減少坯料斷面上的溫差以使溫度均勻外，還可借高溫分散作用使鋼料組織均勻化。度均勻外，還可借高溫分散作用使鋼料組織均勻化。這樣不但有利于鍛造均勻變形，而且還能提高鋼的塑這樣不但有利于鍛造均勻變形，而且還能提高鋼的塑性和鍛件質量。但時間要控制好，不能太長，以免引性和鍛件質量。但時間要控制好，不能太

53、長，以免引起過熱或過燒。起過熱或過燒。Seite 60四加熱時間四加熱時間是總的加熱時間，即指坯料裝爐后從開場加熱到出爐所需是總的加熱時間，即指坯料裝爐后從開場加熱到出爐所需求的時間，包括加熱各階段的升溫時間和保溫時間。求的時間，包括加熱各階段的升溫時間和保溫時間。確定加熱時間的方法可以按傳熱學實際計算，但在工廠中確定加熱時間的方法可以按傳熱學實際計算，但在工廠中經(jīng)常采用閱歷公式、閱歷數(shù)據(jù)、實驗圖線確定加熱時間。經(jīng)常采用閱歷公式、閱歷數(shù)據(jù)、實驗圖線確定加熱時間。Seite 61 總之，在制定加熱規(guī)范時，主要從鋼料的斷面尺總之，在制定加熱規(guī)范時，主要從鋼料的斷面尺寸、化學成分、及有關性能塑性、強

54、度、導溫性、寸、化學成分、及有關性能塑性、強度、導溫性、線膨脹系數(shù)、組織特點等方面進展綜合思索，從而線膨脹系數(shù)、組織特點等方面進展綜合思索，從而制定出較合理的加熱規(guī)范。制定出較合理的加熱規(guī)范。Seite 62二、鋼錠的加熱規(guī)范二、鋼錠的加熱規(guī)范 鋼錠裝爐時根據(jù)溫度的高低可分為冷錠與熱錠。冷、熱鋼錠鋼錠裝爐時根據(jù)溫度的高低可分為冷錠與熱錠。冷、熱鋼錠的加熱工藝差別很大。的加熱工藝差別很大。Seite 63 1 1冷錠加熱規(guī)范冷錠加熱規(guī)范 冷錠是指室溫下開場裝爐的錠料。其冷錠是指室溫下開場裝爐的錠料。其加熱關鍵在于低溫階段，因冷錠塑性差，且內(nèi)部剩余應力與加熱關鍵在于低溫階段，因冷錠塑性差，且內(nèi)部剩

55、余應力與溫度應力同向，加上各種組織缺陷呵斥的應力集中，加熱不溫度應力同向，加上各種組織缺陷呵斥的應力集中，加熱不當易產(chǎn)生裂紋。所以在低溫階段必需緩慢進展，裝爐溫度不當易產(chǎn)生裂紋。所以在低溫階段必需緩慢進展，裝爐溫度不能太高。能太高。Seite 64由于大型冷鋼錠因尺寸大，產(chǎn)生的溫度應力也大。因此由于大型冷鋼錠因尺寸大，產(chǎn)生的溫度應力也大。因此大型冷錠均采用二段、三段、四段或五段的分段加熱規(guī)大型冷錠均采用二段、三段、四段或五段的分段加熱規(guī)范。實例見圖范。實例見圖3-183-18和和3-193-19。 小型鋼錠因斷面尺寸小，加熱時溫度應力不大，故小型鋼錠因斷面尺寸小，加熱時溫度應力不大，故加熱速度

56、可快一些，可在加熱速度可快一些，可在70010007001000下裝爐。下裝爐。Seite 652 2熱錠加熱規(guī)范熱錠加熱規(guī)范 由煉鋼車間直接送到鍛壓車間，由煉鋼車間直接送到鍛壓車間，外表溫度不低于外表溫度不低于600600的鋼錠稱為熱錠。直接進展加的鋼錠稱為熱錠。直接進展加熱鍛造的熱鋼錠，可縮短加熱時間，節(jié)約燃料。并熱鍛造的熱鋼錠，可縮短加熱時間，節(jié)約燃料。并且可防止在低溫段加熱時所產(chǎn)生的溫度應力和開裂且可防止在低溫段加熱時所產(chǎn)生的溫度應力和開裂。由于各種鋼在高溫時，導熱性都很接近，所以熱錠由于各種鋼在高溫時，導熱性都很接近，所以熱錠的加熱規(guī)范，只取決于斷面尺寸，而與鋼種無關。的加熱規(guī)范，只

57、取決于斷面尺寸，而與鋼種無關。Seite 66三、鋼材與中小鋼坯的加熱規(guī)范三、鋼材與中小鋼坯的加熱規(guī)范 普通中小型鍛件采用鋼材與鋼坯為原資料。其普通中小型鍛件采用鋼材與鋼坯為原資料。其特點是斷面尺寸?。唤?jīng)過變形，強度和塑性均較高；鑄造特點是斷面尺寸小；經(jīng)過變形，強度和塑性均較高；鑄造剩余應力已被消除。加熱時溫度應力也小。因此，可以進剩余應力已被消除。加熱時溫度應力也小。因此，可以進展快速加熱。展快速加熱。Seite 673-5 少無氧化加熱少無氧化加熱 燒損量小于燒損量小于0.5%0.5%的鍛前加熱為少氧化加熱。燒損量小的鍛前加熱為少氧化加熱。燒損量小于于0.1%0.1%的鍛前加熱為無氧化加熱

58、。為了獲得外表光潔和尺寸的鍛前加熱為無氧化加熱。為了獲得外表光潔和尺寸準確的精鍛件，坯料在鍛前的加熱必需是無氧化或少氧化。準確的精鍛件，坯料在鍛前的加熱必需是無氧化或少氧化。因此，能否實現(xiàn)坯料的少無氧化加熱是決議精鍛工藝成敗的因此，能否實現(xiàn)坯料的少無氧化加熱是決議精鍛工藝成敗的關鍵問題之一。關鍵問題之一。Seite 68實現(xiàn)少無氧化加熱常用和較快的方法有：實現(xiàn)少無氧化加熱常用和較快的方法有：快速加熱快速加熱介質維護加熱介質維護加熱少無氧化火焰加熱。少無氧化火焰加熱。Seite 69一、快速加熱一、快速加熱(rapid heating)(rapid heating) 快速加熱包括火焰爐中的輻射快

59、速加熱和對流快速加熱包括火焰爐中的輻射快速加熱和對流快速加熱，感應電加熱、接觸電加熱等。它由于加快速加熱，感應電加熱、接觸電加熱等。它由于加熱速度快，加熱時間鍛，所以坯料外表氧化少。熱速度快，加熱時間鍛，所以坯料外表氧化少。Seite 70二、介質維護加熱二、介質維護加熱 1 1氣體介質氣體介質 常用的維護氣體有惰性氣體、不完常用的維護氣體有惰性氣體、不完全熄滅的煤氣、天然氣、石油液化氣或分解氨等。全熄滅的煤氣、天然氣、石油液化氣或分解氨等。 2 2液體介質液體介質 如熔融玻璃、熔融鹽。玻璃浴爐，如熔融玻璃、熔融鹽。玻璃浴爐，鹽浴爐等。鹽浴爐等。 3 3固體介質固體介質 如玻璃粉、琺瑯粉、石墨粉以及金如玻璃粉、琺瑯粉、石墨粉以及金屬薄膜等。屬薄膜等。Seite 71三、少無氧化火焰加熱三、少無氧化火焰加熱 經(jīng)過控制爐氣的成分和性質，利用