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鍛件常見缺陷產(chǎn)生原因有哪些?
折迭缺陷主要特征:在低倍試片上折迭處流線發(fā)生彎曲、在外觀上折迭與裂紋相似,如果是裂紋、則流線倍切斷。在高倍試片上,與裂紋底部尖細(xì)不同,兩側(cè)氧化較嚴(yán)重,折迭底端圓鈍。
產(chǎn)生原因:主要是由于軸桿類鍛件、曲軸類鍛件等拔長時(shí)送進(jìn)量太小,壓下量太大或砧塊圓角半徑太小而引起,折迭缺陷使鍛造過程中已氧化過的表層金屬匯合再一起而形成的。
鍛件流線分布不當(dāng)主要特征:在鍛件低倍上出現(xiàn)流線回流、渦流、斷開、對流等流線紊亂現(xiàn)象。
產(chǎn)生原因:由于模具設(shè)計(jì)不當(dāng),鍛造方法選擇不好以及形狀、坯料尺寸不合理以及所引起。
鍛造工藝不當(dāng)產(chǎn)生的缺陷通常有以下幾種:
冷硬現(xiàn)象:變形時(shí)由于溫度偏低或變形速度太快,以及鍛后冷卻過快,均可能使再結(jié)晶引起的軟化跟不上變形引起的強(qiáng)化(硬化),從而使熱鍛后鍛件內(nèi)部仍部分保留冷變形組織。這種組織的存在提高了鍛件的強(qiáng)度和硬度,但降低了塑性和韌性。嚴(yán)重的冷硬現(xiàn)象可能引起鍛裂。
折疊:折疊是金屬變形過程中已氧化過的表層金屬匯合到一起而形成的。它可以是由兩股(或多股)金屬對流匯合而形成;也可以是由一股金屬的急速大量流動(dòng)將鄰近部分的表層金屬帶著流動(dòng),兩者匯合而形成的;也可以是由于變形金屬發(fā)生彎曲、回流而形成;還可以是部分金屬局部變形,被壓人另一部分金屬內(nèi)而形成。折疊與原材料和坯料的形狀、模具的設(shè)計(jì)、成形工序的安排、潤滑情況及鍛造的實(shí)際操作有關(guān)。折疊不僅減少了零件的承載面積,而且工作時(shí)由于此處的應(yīng)力集中往往成為疲勞源。
鍛造模是生產(chǎn)鍛件的主要工藝裝備,其型面形狀復(fù)雜。為保證模具的使用壽命及鍛件精度,要求模具具有較高的硬度、表面質(zhì)量及尺寸精度。另外市場競爭要求鍛造模制造周期越來越短,如何滿足市場需求,保證鍛造模生產(chǎn)零件的質(zhì)量,提高加工效率是目前鍛造模生產(chǎn)中面臨的主要問題。
鍛造模的加工經(jīng)歷了仿形加工、電解與電火花加工、數(shù)控加工與高速加工技術(shù)的發(fā)展階段。仿形加工生產(chǎn)周期長、加工精度低、模具尺寸一致性差,目前很少采用。電解加工主要用于鍛造模的粗加工,加工效率但精度低。電火花加工效率低,主要用于小型鍛造?;蚓哂猩钚筒奂凹?xì)微特征部位的輔助加工,其加工成本高。高速加工技術(shù)加工精度高、切削力小、效率,是鍛造模制造的主要發(fā)展方向,但昂貴的機(jī)床設(shè)備限制了該技術(shù)的推廣。
銅脆,銅脆在鍛件表面上呈龜裂狀。高倍觀察時(shí),有淡黃色的銅(或銅的固溶體)沿晶界分布。
坯料加熱時(shí),如爐內(nèi)殘存氧化銅屑,在高溫下氧化銅還原為自由銅,熔融的銅原子沿奧氏體晶界擴(kuò)展,削弱了晶粒間的聯(lián)系。另外,鋼中含銅量較高時(shí),如在氧化性氣氛中加熱,在氧化鐵皮下形成富銅層,也引起銅脆。