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鍛件加工的自由鍛造工藝

自由鍛造通常指手工自由鍛和機器自由鍛。手工自由鍛主要依靠人力利用簡單的工具對坯料進行鍛打，從而改變坯料的形狀和尺寸獲得所需鍛件，這種方法主要用于生產小型工具或用具。機器自由鍛（簡稱自由鍛），主要依靠專門的自由鍛設備和工具對坯料進行鍛打，改變坯料的形狀和尺寸，從而獲得所需鍛件。

機器自由鍛根據(jù)其所使用的設備類型不同，可分為鍛錘自由鍛和水壓機自由鍛兩種，前者用以鍛造中小型自由鍛件，后者主要用以鍛造大型自由鍛件。徑向鍛造機鍛造是近十幾年才發(fā)展起來的，它主要用于階梯軸和異形截面軸類鍛件的成形。

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視頻作者：定襄縣億欣源法蘭加工有限公司

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鍛件的預成形坯：

預成形坯的設計是根據(jù)鍛件的重量、密度、形狀和尺寸要求，設計預成形坯的密度、形狀和尺寸的。基本的原則就是在鍛造時有利于預成形坯的致密和充滿模膛，同時在充滿模膛前應盡可能使預成形坯有較大的橫向塑性流動。但在充滿模具型腔前的塑性變形量不能大于預成形坯塑性允許的極限值。另外還必須考慮預成形坯在充滿模具型腔時，各部位的應力狀態(tài)應盡可能處于三向壓應力狀態(tài)下，避免或減小拉應力狀態(tài)。

密度是預成形坯的基本參數(shù)。根據(jù)預成形坯密度及鍛件質量，求得預成形坯的體積，然后根據(jù)預成形坯的高徑比，分別確定預成形坯的高度及徑向尺寸。以此作為壓制模尺寸設計的依據(jù)。粉末鍛件的密度主要是由鍛造變形決定的，一般與預成形坯密度關系不大。預成形坯密度選擇主要考慮預成形坯要有足夠強度，保證在生產工序之間的傳輸過程不損壞，形狀完整。為此一般冷壓制后的預成形坯密度為理論密度的80%左右。

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鍛件的冷卻規(guī)范

對于沒有相變的鋼種（如奧氏體鋼、鐵素體鋼等），由于鍛后冷卻過程無相變，可采取快速冷卻。此外，為了獲得單相組織，防止鐵素體鋼475℃脆性，也要求快速冷卻。所以，這類鍛件鍛后通常采用空冷。

對于空冷自淬的鋼種（如髙速鋼、馬氏體不銹鋼、高合金工具鋼等），因空冷便發(fā)生馬氏體相變，由此會引起較大組織應力，而且容易產生冷卻裂紋。所以，這類鍛件銀后必須緩慢冷卻。

對于白點敏感的鋼種（如鉻錸鋼34CrNiMo?34CrNi4Mo等），為了防止冷卻過程產生白點，應按一定冷卻規(guī)范進行爐冷。

采用鋼材鍛造的鍛件，鍛后的冷卻速度可快些，而用鋼錠鍛造的鍛件，鍛后的冷卻速度要慢。此外，對于斷面尺寸大的鍛件，因冷卻溫度應力大，在鍛后應緩慢冷卻，面對斷面尺寸小的鍛件，鍛后則可快速冷卻。

有時，在鍛造過程中也要將中間坯料或鍛件局部冷卻到室溫，叫做中間冷卻。例如，為了進行毛坯探傷或清理缺陷，霜要中間冷卻。又如多火鍛造大型曲軸時，先鍛中部而后鍛兩端，當中部鍛完后應進行中間冷卻，以免再加熱兩端時影響質量#中間冷卻規(guī)范的確定和鍛后冷卻規(guī)范相同。

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