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    高速鋼改鍛工藝技術,一般人看不懂

    發布者: 發布時間:2017/1/9 10:18:06 閱讀:次 【字體:

      高速鋼屬萊氏體鋼,存在著嚴重的碳化物偏析等先天性毛病,常采用改鍛措施,鍛打成我們所需要各種刀具、模具毛坯。所以高速鋼改鍛目的主要有兩點:降低碳化物不均勻度級別,使碳化物分布更加均勻,以滿足熱處理工藝需要;使材料的纖維方向合理分布以提高工具使用壽命。以下簡介國內一些工具廠成熟的改鍛工藝技術。

    高速鋼改鍛工藝技術,一般人看不懂

      1.鍛前準備工作

      除了熟悉高速鋼產品的鍛造工藝規程和相關要求外,操作者應按工藝規定對照坯料的牌號和下料尺寸并核對數量;爐前工按圖紙和操作要求準備好工夾具,并將砧面預熱到250℃左右。

      2.鍛坯的預熱

      由于高速鋼含有較多的合金元素,導熱性比較差,實踐證明,預熱是防止鍛裂的重要手段之一,應引起足夠的重視。

      預熱可以在加熱爐爐門口進行,循序漸進,預熱時間按坯料的外徑估算:≤60mm者0.4~0.7/mm,也有些單位不預熱,直接進高溫區快速加熱;>φ60~80min者0.5~1.0min/mm;>φ80mm者0.6~1.2min/mm。預熱溫度一般為800~900℃。預熱過程中應經常將坯料翻身和調換位置,以保證預熱均勻。

      3.鍛造加熱

      壓力加工最適宜的加熱溫度,是要求在這個溫度下高速鋼有最佳的塑性,這個溫度范圍可根據熱扭轉試驗來尋找確定。工具廠積累了多年的實踐經驗,視不同工況確定的加熱溫度和加熱時間如表1和表2所示。

      表1 高速鋼鍛坯加熱溫度

      坯料外徑/mm牌號加熱溫度/℃

      反復鐓粗直接鐓粗或拔長

      ≤80W18Cr4V1130~11801100~1150

      W9Mo3Cr4V1120~11601080~1120

      W6Mo5Cr4V21080~11301060~1110

      W6Mo5Cr4V2Co51060~11101050~1100

      >80~120W18Cr4V1150~12001130~1180

      W9Mo3Cr4V1140~11801100~1150

      W6Mo5Cr4V21100~11501080~1130

      W6Mo5Cr4V2Co51080~11201060~1120

      表2 高速鋼鍛坯的加熱時間

      坯料外徑/mm 反復鐓粗/(min/mm)直接成形/(min/mm)

      ≤600.3~0.40.60~0.70

      >60~800.40~0.50

      >80~1200.40~0.600.60~0.80

      注:1、對于直接成形的鍛件可不經預熱,直接加熱,加熱速度應緩慢;

      2、加熱時間系第一火而言,后幾火加熱時間可縮短1/3~1/2。

      應用表1、表2的工藝參數,操作時必須將預熱后的坯料依次送入高溫區,要勤翻動、勤調頭和及時地將其調整到最佳溫度區域;并要保證坯料間有足夠的間距,不可堆積加熱。這樣的操作方法能使每一件鍛坯的實際加熱時間相對接近,既不消費能源和金屬燒損,又保證了加熱質量。

      煤氣反射爐加熱的坯料,操作時不可燒急火,不使火焰直接噴射到被加熱的坯料上,經常用光學高溫度或其他現代化的儀器校核被加熱的坯料溫度,以及使爐氣略帶還原性氣氛,盡力減少氧化脫碳。

      4.鍛造

      (1)鐓粗

      無論是反復鐓拔的鐓粗還是直接成形的鐓粗,均應關注:

      1)鐓粗時切忌鐓歪 如發現鐓斜時,應置上下兩角于中心線位置(中心線垂直于砧面),倒角借正,否則由于鐓歪將導致端面中心外移,致使碳化物不均勻性不合格,達不到改鍛的目的。

      2)‚鐓粗不當而彎曲時,應立馬敲平校直后再鐓粗,因彎曲產生的折印會形成橫向裂紋。

      3)ƒ鐓粗裂紋 業已查明反復鐓拔的鐓粗工序,是導致端部中心附近鍛裂的主要原因。如果加熱溫度過低、加熱時間不足以及停鍛溫度過低,就會產生比較整齊和光潔的裂紋。通常這種裂紋大多是在第一次鐓粗后的拔長開始時產生。

      4)„在鐓粗操作中,實施“鉚鐓”是減少鐓粗應力、降低鍛裂的重要手段,其操作方法如附圖所示。對于直接成形的刀具,如果鐓粗后高度小于直徑,在鐓粗過程中無法實行鉚鐓,為了減少其鐓粗應力,可采用旋轉鍛件局部鐓粗的方法。

      (2)拔長

      為保證在一定生產量的前提進行高速鋼反復鐓拔的安全生產,建議采用大的下砧面。

      1)為了保證在反復鐓拔的拔長工序中的鍛件質量,砧面的圓角要適當增大(R≥10mm),因為小圓周在拔長時易產生鍛印,擴大后有可能形成橫向裂紋。

      2)‚每一次拔長面第一錘的進給量可略大一些(過小易飛濺傷人),但不得超過第二錘進給量的二倍。

      3)ƒ第一拔長面進給量,要求相對均勻一致。

      4)„每拔長一面后,應順著逆時針方向翻轉90°,嚴禁無規則亂翻。

      5)…拔長不當而歪斜時,可參照鐓歪方法校正。

      6)†如拔長達不到工序尺寸時,應將拔長的錘印敲擊并敲平,方向進入鐓粗工序。

      (3)直接拔長成形的刀片,如割刀、鍵槽拉刀等,出坯時不要將寬度鍛得過闊,防止在收闊時局部產生變形的疊印,導致縱向鍛裂。

      (4)反復鐓拔的終鍛溫度 各種高速鋼反復鐓拔的終鍛溫度大約在950℃左右,最后一火的平整溫度可適當低些。

      (5)反復鐓拔中執行“二輕一重”的原則

      1)始鍛要輕擊 因為錘擊過重,打擊能量在鍛件內部因金屬摩擦而轉換成的熱能,將使已經較高溫度的坯料溫度繼續上升,從而導致鍛件的過熱甚至過燒。

      2)‚終鍛亦應輕擊,否則在重擊下鍛裂在所難免。

      3)ƒ中鍛應重擊 在反復的鐓拔過程中,較適宜的重擊溫度區域,對W18鋼為1050~950℃,對M2鋼為1030~930℃。在實際操作中,當鍛件溫度下降到重擊溫度區時,及時施以重擊;當鍛件溫度形變而上升時,再予以輕擊。這樣交替迫使溫度逐漸下降,直到這一火完成鐓拔次數并達到規定的反復終鍛溫度為止。這就是巧打猛擊相結合、二輕一重的鍛造原則。

      5.鍛后冷卻

      (1)利用鍛件余熱進行等溫退火 形變熱處理節能高效,值得推廣,不過它要求具備一定的批量和配套的井式電阻爐。

      (2)將鍛件趁熱置于600~650℃爐中保溫,待改鍛完畢后再隨爐冷至200℃出爐空冷,再裝箱保護退火,它適用于在鍛工車間內無退火工序的場合。

      (3)直接置于不通風的熱砂或熱灰(≥200℃)內冷卻,它適用于缺乏退火實施的少量生產的工廠。

      (4)直接置于干燥箱內堆冷 它適用于缺乏必要實施而具有一定產量的工廠。干燥箱可制成流動式,內鋪硅酸鋁保溫材料并附有保溫蓋。由于在較短的時間內裝滿一箱鍛件,依靠鍛件余熱起到緩冷的作用,然后再裝箱完全退火。

      作者簡介:趙步青,江蘇阜寧縣人,高級工程師,已發表論文及適用文章230多篇,出版熱處理專著4部,協編圖書兩部。研究方向:工模具熱處理工藝。

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