高頻爐淬火液與金屬的鍛造性能
發(fā)布時(shí)間：2013-5-15 16:38:37
金屬工件要在鍛造工藝中獲得較高的性能，需采用高頻爐淬火液進(jìn)行熱處理處理。金屬的鍛造性能又稱為可鍛性，指金屬材料在經(jīng)受壓力加工時(shí)獲得優(yōu)質(zhì)零件的難易程度，經(jīng)高頻爐淬火液進(jìn)行熱處理工藝。
金屬的可鍛造性是衡量材料經(jīng)受壓力加工難易程度的工藝性能。經(jīng)高頻爐淬火液淬火后，金屬工件的可鍛性好壞，一般常用金屬的塑性和變形抗力兩個(gè)指標(biāo)來度量。金屬的可鍛性取決于金屬的本質(zhì)和變形條件。
1、金屬的本質(zhì)
(1)化學(xué)成分：純金屬一般具有良好的可鍛性，加入合金元素后，可鍛性變差。合金元素的種類、含量越多。特別是加入W、Mo、V和Ti等提高高溫強(qiáng)度的元素，則可鍛性顯著下降。因此，低碳的可鍛性比高碳鋼好，工件經(jīng)高頻爐淬火液淬火后，低合金鋼的可鍛性比高合金鋼好，但比相同碳含量的碳素鋼要差。
(2)組織結(jié)構(gòu)：純金屬及其固溶體(如奧氏體)組織，其可鍛性好；而化合物如滲碳體組織，其可鍛性差。金屬在單相狀態(tài)下的可鍛性比多相狀態(tài)下的好，鑄態(tài)組織和粗晶粒不如經(jīng)過壓力加工和高頻爐淬火液淬火后的均勻細(xì)晶粒組織的可鍛性好。
2、變形條件
變形條件是指變形時(shí)的溫度、速度、應(yīng)力狀態(tài)和坯料表面狀況等。
(1)變形溫度：在一定的變形溫度范圍內(nèi)，隨著高頻爐淬火液淬火溫度的升高，金屬內(nèi)原子功能升高，滑移變形阻力減小，金屬的可鍛性升高。熱變形抗力通常只有冷變形1/10左右，故生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。
(2)變形速度：變形速度是指在單位時(shí)間內(nèi)的變形程度。金屬變形過程中，隨著變形速度的增大，回復(fù)和再結(jié)晶來不及完全消除高頻爐淬火液淬火和加工的硬化現(xiàn)象，使金屬的塑性下降，變形抗力增大，可鍛性變壞。
若變形速度超過了臨界值，則金屬塑性變形說產(chǎn)生的熱效應(yīng)會(huì)明顯地提高金屬的變形溫度，可鍛性反而得到了改善。在一般壓力加工方法中，由于變形速度較低，熱效應(yīng)不顯著。對(duì)于可鍛性較差的金屬，如高合金鋼更適宜于采用較低的變形速度加工。
(3)應(yīng)力狀態(tài)：金屬在經(jīng)受不同方法變形時(shí)，說產(chǎn)生的應(yīng)力大小和性質(zhì)(應(yīng)壓力或拉應(yīng)力)是不同的。例如擠壓變形時(shí)為三向受壓狀態(tài)，而拉拔時(shí)則為兩向受壓、一個(gè)受拉狀態(tài)。
實(shí)踐證明，三個(gè)方向中壓應(yīng)力的數(shù)目越多，則金屬的塑性越好。拉應(yīng)力的數(shù)目越多，則金屬的塑性越差。
(4)坯料表面狀況：坯料表面粗糙或刻痕、微裂紋和粗大夾雜物等，都會(huì)因應(yīng)力集中而容易開裂。因此，高頻爐淬火液淬火和壓力加工前應(yīng)對(duì)坯料表面進(jìn)行清理，消除表面缺陷。
綜上所述，金屬的可鍛性既取決于金屬的本質(zhì)，又取決于變形條件。在壓力加工過程中，要力求創(chuàng)造最有利的變形條件，充分發(fā)揮金屬的塑性，降低變形抗力，使功耗最少，變形進(jìn)行得充分，達(dá)到加工目的。
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本文參考《金屬工藝基礎(chǔ)與實(shí)踐》一書。
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