鍛造加工過(guò)程中的摩擦特點(diǎn)

鍛造是一種非穩(wěn)態(tài)的、間歇工藝過(guò)程，潤(rùn)滑劑總是受到變化的接觸壓力和鍛造速度的作用鍛造加工工藝種類繁多，金屬材料的鍛造工藝通常分為鍛粗、沖孔和拔長(zhǎng)等。鍛造潤(rùn)滑油劑是一種能起到降低鍛造負(fù)荷，促進(jìn)金屬在模具中流動(dòng),防止模具卡死，減少模具磨損，并具有降熱和脫模等作用的工藝介質(zhì)。

1、溫鍛特點(diǎn)。溫鍛加工的特點(diǎn)是兼有冷鍛壓和熱鍛壓的優(yōu)點(diǎn)，其變形抗力要比冷鍛壓小得多，而坯料的溫度又比熱壓低(相變溫度以下)，加工表面質(zhì)量比熱鍛壓要好得多。由于溫鍛時(shí)模具承受的負(fù)荷也比較高，又在高的溫度下連續(xù)工作而導(dǎo)致模具的硬度下降，特別是模頂端范圍的凸緣半徑處，硬度明顯下降，致使耐磨性能降低，所以加工時(shí)突出的問(wèn)題是模具壽命短。溫鍛潤(rùn)滑的目的，首先是充分冷卻模具，使模具保持適當(dāng)?shù)臏囟?，這樣可以防止模具溫度過(guò)高，引起模具的硬度下降。其次是減少模具的摩擦與磨損，降低加工負(fù)荷，提高模具的使用壽命，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

2、熱鍛特點(diǎn)。隨著機(jī)械工業(yè)，特別是汽車工業(yè)的發(fā)展，模鍛件需求量不斷增加，促使熱精密模鍛工藝更迅速的發(fā)展。良好的模具潤(rùn)滑劑是保證精密鍛件質(zhì)量的重要配套材料。熱鍛熱擠壓工藝主要采用石墨型潤(rùn)滑劑，包括油基石墨和水基石墨，從減少煙霧、改善操作環(huán)境等考慮，水基石墨得到更為廣泛的應(yīng)用。

3、冷鍛特點(diǎn)。坯料在冷鍛時(shí)要產(chǎn)生變形和加工硬化，使鍛模承受高的荷載，因此，需要使用高強(qiáng)度的鍛模和采用防止磨損和黏結(jié)的硬質(zhì)潤(rùn)滑膜處理方法。另外，為防止坯料裂紋，需要時(shí)進(jìn)行中間退火以保證需要的變形能力。對(duì)于冷鍛，目前較成功的潤(rùn)滑方法是對(duì)坯料表面進(jìn)行“磷化-皂化”處理。所謂“磷化”就是用化學(xué)方法在金屬材料表面生成磷酸鋅及磷酸鐵多孔狀的薄膜。所謂“皂化”就是用脂肪酸皂類作為潤(rùn)滑劑，使之與磷化層中的磷酸鋅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硬脂酸鋅的潤(rùn)滑處理方法。

通過(guò)鍛造能消除金屬在冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷，優(yōu)化微觀組織結(jié)構(gòu)，同時(shí)由于保存了完整的金屬流線，鍛件的機(jī)械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。相關(guān)機(jī)械中負(fù)載高、工作條件嚴(yán)峻的重要零件。

除形狀較簡(jiǎn)單的可用軋制的板材、型材或焊接件外，多采用鍛件。在汽車制造過(guò)程中，廣泛地采用鍛造的加工方法。隨著科技的進(jìn)步，對(duì)工件精度要求的不斷提高，具有低成本、低能耗、高質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)的精密鍛造技術(shù)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

依據(jù)金屬塑性成形時(shí)的變形溫度不同，精密冷鍛成形可分為冷鍛成形、溫度成形、亞l熱鍛成形、熱精鍛成形等，生產(chǎn)的汽車零部件包括：汽車離合器接合齒圈、汽車變速器的輸入軸零件、軸承圈、汽車等速萬(wàn)向節(jié)滑套系列產(chǎn)品、汽車差速器齒輪、汽車前軸等。

鍛造是一種利用鍛壓機(jī)械對(duì)金屬坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形以獲得具有一定機(jī)械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法，鍛壓（鍛造與沖壓）的兩大組成部分之一。鍛造在中國(guó)有著悠久的歷史。

它是以手工作坊的生產(chǎn)方式延續(xù)下來(lái)的。大概是在20世紀(jì)初。它才逐漸以機(jī)械工業(yè)化的生產(chǎn)方式出現(xiàn)在鐵路、兵工、造船等行業(yè)中。這種轉(zhuǎn)變的主要標(biāo)志就是使用了鍛造能力強(qiáng)大的機(jī)器。

鍛造法蘭，拔長(zhǎng)是使坯料的長(zhǎng)度增加，截面減小的鍛造工序，通常用來(lái)生產(chǎn)軸類件毛坯，如車床主軸、連桿等。法蘭分螺紋連接（絲扣連接）法蘭、焊接法蘭和卡夾法蘭。法蘭都是成對(duì)使用的,低壓管道可以使用絲接法蘭，四公斤以上壓力的使用焊接法蘭。

兩片法蘭盤(pán)之間加上密封墊，然后用螺栓緊固。不同壓力的法蘭厚度不同，它們使用的螺栓也不同。顯著提高金屬材料的塑性，坯料的流動(dòng)性好，易充填模具型腔，鍛后工件尺寸精度高，機(jī)械加工余量小，甚至不用機(jī)加工。選取鋼坯下料、加熱、成形、鍛后冷卻。

鍛造工藝方法有自由鍛、模鍛和胎模鍛。生產(chǎn)時(shí)，按鍛件質(zhì)量大小，生產(chǎn)批量多少選擇不同鍛造方法。鑄造法蘭，毛坯形狀尺寸準(zhǔn)確，加工量小，成本低，但有鑄造缺陷，鑄件內(nèi)部組織流線型較差。鍛造法蘭一般比鑄造法蘭含碳低不易生銹，鍛件流線型好。

組織比較致密，機(jī)械性能優(yōu)于鑄造法蘭；鍛造工藝不當(dāng)也會(huì)出現(xiàn)晶粒大或不均，硬化裂紋現(xiàn)象，鍛造成本高于鑄造法蘭。鍛件比鑄件能承受更高的剪切力和拉伸力。極大降低金屬的流變抗力，其總壓力相當(dāng)于普通模鍛的10-20%。節(jié)省了設(shè)備投資和動(dòng)力消耗。

法蘭（Flange），又叫法蘭凸緣盤(pán)或突緣。法蘭是軸與軸之間相互連接的零件，用于管端之間的連接。鐓粗是對(duì)原坯料沿軸向鍛打，使其高度減低、橫截面增大的操作過(guò)程。這種工序常用于鍛造齒輪坯和其他圓盤(pán)形類鍛件。鐓粗分為全部鐓粗和局部鍛粗兩種。

不銹鋼鍛件缺陷與失效分析要點(diǎn)

不銹鋼鍛件的生產(chǎn)在冶煉、鍛造和熱處理等一系列熱加工過(guò)程中，任何一個(gè)工藝環(huán)節(jié)的疏忽都會(huì)造成足以影響產(chǎn)品質(zhì)量的缺陷。在使用過(guò)程中，由于運(yùn)行環(huán)境和操作條件的變化和不當(dāng)，也可能導(dǎo)致工件發(fā)生不同形式的失效。所以，既需要加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量的控制，研究各種影響質(zhì)量的因素；又要對(duì)不銹鋼鍛件的早期失效進(jìn)行分析。根據(jù)不銹鋼鍛件的缺陷性質(zhì)和損壞形態(tài)，綜合服役條件等進(jìn)行分析，明確產(chǎn)品缺陷和早期失效的原因，為預(yù)防和采取改進(jìn)措施提供可靠依靠。

缺陷分析與失效分析主要包括判定缺陷的性質(zhì)和明確缺陷與失效之間的關(guān)系與產(chǎn)生原因這兩方面內(nèi)容。不銹鋼鍛件在服役中的失效，其原因有多種，有材料選用不當(dāng)、材質(zhì)的冶金缺陷、機(jī)械加工和裝配質(zhì)量問(wèn)題、工作環(huán)境、負(fù)荷條件、使用與操作不當(dāng)、保養(yǎng)維護(hù)疏忽、設(shè)計(jì)不合理等，都可能導(dǎo)致機(jī)械產(chǎn)品的失效。

不銹鋼鍛件缺陷的產(chǎn)生，與工藝過(guò)程密切相關(guān)，要正確識(shí)別缺陷的性質(zhì)，判斷缺陷的產(chǎn)生原因，不僅要熟悉檢測(cè)技術(shù)，采用正確的分析方法，掌握缺陷的宏觀、微觀特征，還要了解缺陷產(chǎn)生的過(guò)程和它與工藝之間的關(guān)系。