锻造比的选择
锻造比的选择主要应考虑到金属材料种类、锻件性能要求、工序种类及锻件的形状尺寸等因素。合金结构钢钢锭比碳素结构钢钢锭的铸造缺陷严重,所需的锻造比要大些。
电渣钢的质量比一般冶炼钢的质量好,所需的锻造比可小些。
为了使锻件内部缺陷焊合,纵向得到较合适的机械性能指标,随着钢锭规格的不同,最小必须满足的锻造比为:1t钢锭为2.5,3t钢锭为2.7,5t钢锭为2.8,10t钢锭为3,30t钢锭为4。
当锻件受力方向与纤维方向不一致时,为了保证横向性能,避免明显的各向异性,可取锻造比为2.0~2.5;当锻件受力方向与纤维方向基本一致时,锻造比可取2.5~3.0;当锻件受力方向与纤维方向完全一致时(例如水压机立柱),为提高纵向性能,可取锻造比为4或更高。
对航空工业用高速旋转、传递力矩的高应力轴类件(例如涡轮轴、旋翼轴等),其锻造比选6~8以上比较合适,且原材料最好用轧材。当对大型重要锻件既要求较大的锻造比,又不允许性能的各项异性太大时,可增加中间镦粗工序,采用反复镦粗拔长的组合工艺。
对于用棒材锻制的较小锻件(莱氏体钢除外),因为经锻轧或挤压的棒材已有很大的变形程度,组织与性能均有较大改善,故只需考虑工序间的变形量要求,一般不再考虑总的锻造比。
用作模具的亚共析合金工具钢钢锭的锻造,一般都必须有镦粗工序。镦粗变形程度不应小于50%。模块最小的锻造比应为3。用作模具的过共析合金工具钢,一般都有形成网状碳化物的倾向。为了保证网状碳化物充分破碎,除正确控制锻造温度外,锻造比应等于或大于10。
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