目 录
第一节：基础知识 (5)
一、锻压及其特点 (5)
1.定义 (5)
2.分类 (5)
3.特点 (5)
4.应用 (5)
二、金属的锻造性能 (6)
1.定义 (6)
2.影响锻造性能的因素 (6)
三、金属的塑性变形规律 (7)
1. 最小阻力定律 (7)
2. 塑性变形时的体积不变规律 (8)
第二节：锻 造 (8)
一、锻造的定义及方法 (8)
1.定义 (8)
2.分类 (8)
二、自由锻造及其特点 (8)
1.定义 (8)
2.特点 (8)
三、自由锻造的工序 (9)
1.镦粗 (9)
2.拔长 (10)
3.冲孔 (13)
4.扩孔 (14)
四、设备与工具 (15)
1.设备 (15)
2.工具 (15)
五、锻造缺陷及防止 (15)
第三节：锻造用原材料及其加热 (15)
一、锻造用材料 (15)
1.分类 (15)
2.钢锭的结构 (15)
3.钢锭的缺陷 (16)
二、原材料的加热 (17)
1.加热的目的 (17)
2.加热方法 (17)
3.锻造温度范围的确定 (17)
4.金属的加热规范 (18)
三、加热缺陷及防止措施 (18)
1.氧化 (18)
2.脱碳 (19)
3.过热 (20)
4.过烧 (20)
5.裂纹 (21)
四、加热温度的测量 (21)
第四节：锻件的锻后冷却和热处理 (21)
一、锻件的锻后冷却 (21)
1.定义 (21)
2.锻后冷却常见缺陷产生的原因和防止措施 (21)
3.锻件的冷却方法 (22)
二、锻件的锻后热处理 (23)
1.目的 (23)
2.方法 (23)
第五节：工艺制定 (23)
一、内容 (23)
二、锻件图的制定 (23)
三、坯料重量和尺寸的确定 (24)
1.形状材料的重量计算 (24)
2.坯料尺寸确定 (25)
三.确定变形工艺和锻造比 (25)
1变形工艺 (25)
2.锻造比 (25)
3.锻造比的计算 (25)
4.锻造比对组织和机械性能的影响 (26)
第一节：基础知识
一、锻压及其特点
1.定义
锻压是利用外力使金属坯料产生塑性变形，获得所需尺寸、形状及性能的毛坯或零件的加工方法。锻压是锻造和冲压的总称。
2.分类
锻压是机械制造中毛坯和零件生产的主要方法之一，常分为自由锻、模锻、板料冲压、挤压、拉拔、轧制等
3.特点
锻压加工与其他加工方法相比，具有以下特点。
(1) 改善金属的组织、提高力学性能。金属材料经锻压加工后，其组织、性能都得到改善和提高，锻压加工能消除金属铸锭内部的气孔、缩孔和树枝状晶等缺陷，并由于金属的塑性变形和再结晶，可使粗大晶粒细化，得到致密的金属组织，从而提高金属的力学性能。在零件设计时，若正确选用零件的受力方向与纤维组织方向，可以提高零件的抗冲击性能。
(2) 材料的利用率高。金属塑性成形主要是靠金属的形体组织相对位置重新排列，而不需要切除金属。
(3) 较高的生产率。锻压加工一般是利用压力机和模具进行成形加工的。例如，利用多工位冷镦工艺加工内六角螺钉，比用棒料切削加工工效提高约400倍以上。
(4) 毛坯或零件的精度较高。应用先进的技术和设备，可实现少切削或无切削加工。例如，精密锻造的伞齿轮齿形部分可不经切削加工直接使用，复杂曲面形状的叶片精密锻造后只需磨削便可达到所需精度。
(5) 锻压所用的金属材料应具有良好的塑性，以便在外力作用下，能产生塑性变形而不破裂。常用的金属材料中，铸铁属脆性材料，塑性差，不能用于锻压。钢和非铁金属中的铜、铝及其合金等可以在冷态或热态下压力加工。
(6) 不适合成形形状较复杂的零件。锻压加工是在固态下成形的，与铸造相比，金属的流动受到限制，一般需要采取加热等工艺措施才能实现。对制造形状复杂，特别是具有复杂内腔的零件或毛坯较困难。
4.应用
由于锻压具有上述特点，因此承受冲击或交变应力的重要零件(如机床主轴、齿轮、曲轴、连杆等)，都应采用锻件毛坯加工。所以锻压加工在机械制造、军工、航空、轻工、家用电器等行业得到广泛应用。例如，飞机上的塑性成形零件的质量分数占85%；汽车，拖拉机上的锻件质量分数约占60%～80%。
二、金属的锻造性能
1.定义
金属的锻造性能(又称可锻性)是用来衡量压力加工工艺性好坏的主要工艺性能指标。金属的可锻性好，表明该金属适用于压力加工。衡量金属的可锻性，常从金属材料的塑性和变形抗力两个方面来考虑，材料的塑性越好，变形抗力越小，则材料的锻造性能越好，越适合压力加工。在实际生产中，往往优先考虑材料的塑性。
1.1金属的塑性
指金属材料在外力作用下产生永久变形而不破坏其完整性的能力，用伸长率δ、断面收缩率ψ来表示。材料的δ、ψ值越大或镦粗时变形程度越大且不产生裂纹，塑性也越大。
1.2变形抗力
指金属在塑性变形时反作用于工具上的力。变形抗力越小，变形消耗的能量也就越少，锻压越省力。
塑性和变形抗力是两个不同的独立概念。如奥氏体不锈钢在冷态下塑性很好，但变形抗力却很大。
2.影响锻造性能的因素
2.1化学成分
不同化学成分的金属其锻造性能不同。纯金属的锻造性能较合金的好。
钢的含碳量对钢的可锻性影响很大，对于碳含量分数小于0.15%的低碳钢，主要以铁素体为主(含珠光体量很少)，其塑性较好。随着碳含量的增加，钢中的珠光体量也逐渐增多，甚至出现硬而脆的网状渗碳体，使钢的塑性下降，塑性成形性也越来越差。
合金元素会形成合金碳化物，形成硬化相，使钢的塑性变形抗力增大，塑性下降，通常合金元素含量越高，钢的塑性成形性能也越差。
杂质元素磷会使钢出现冷脆性，硫使钢出现热脆性，降低钢的塑性成形性能。
2.2金属组织
金属内部的组织不同，其可锻性有很大差别。纯金属及单相固
溶体的合金具有良好的塑性，其锻造性能较好；钢中有碳化物和多
相组织时，锻造性能变差；具有均匀细小等轴晶粒的金属，其锻造
性能比晶粒粗大的铸态柱状晶组织好；钢中有网状二次渗碳体时，
钢的塑性将大大下降。
2.3变形温度
随着温度升高，原子动能升高，削弱了原子之间的吸引力，减
少了滑移所需要的力，因此塑性增大，变形抗力减小，提高了金属
的锻造性能。变形温度升高到再结晶温度以上时，加工硬化不断被
再结晶软化消除，金属的锻造性能进一步提高。
但加热温度过高，会使晶粒急剧长大，导致金属塑性减小，锻造性能下降，这种现象称为“过热”。如果加热温度接近熔点，会使晶界氧化甚至熔化，导致金属的塑性变形能力完全消失，这种现象称为“过烧”，坯料如果过烧将报废。因此加热要控制在一定范围内，金属锻造加热时允许的最高温度称为始锻温度，停止锻造的温度称为终锻温度。
2.4变形速度
变形速度即单位时间内变形程度的大小。
它对可锻性的影响是矛盾的。一方面，随着变形速度的增大，
金属在冷变形时的冷变形强化趋于严重，表现出金属塑性下降，
变形抗力增大；另一方面，金属在变形过程中，消耗于塑性变形
的能量一部分转化为热能，当变形速度很大时，热能来不及散发，
会使变形金属的温度升高，这种现象称为“热效应”。变形速度
越大，热效应现象越明显，有利于金属的塑性提高，变形抗力下
降，锻造性能变好(图中C点以右)。但除高速锤锻造外，在一般的压力加工中变形速度不能超过C点的变形速度，因此热效应现象对可锻性并不影响。故塑性差的材料(如高速钢)或大型锻件，还是应采用较小的变形速度为宜。若变形速度过快会出现变形不均匀，造成局部变形过大而产生裂纹。
2.5应力状态
不同的压力加工方法在材料内部所产生的应力大小和性质(压应力和拉应力)是不同的。
在三向应力状态下，压应力的数目越多，则其塑性越好；拉应力的数目越多，则其塑性越差。其原因是在金属材料内部或多或少总是存在着微小的气孔或裂纹等缺陷，在拉应力作用下，缺陷处会产生应力集中，使缺陷扩展甚至达到破坏，从而金属丧失塑性；而压应力使金属内部原子间距减小，又不易使缺陷扩展，因此金属的塑性会提高。
三、金属的塑性变形规律
金属塑性变形时遵循的基本规律。
1. 最小阻力定律
最小阻力定律是指在塑性变形
过程中，如果金属质点有向几个方
向移动的可能时，则金属各质点将
向阻力最小的方向移动。阻力最小
的方向移动是通过该质点向金属变
形的周边所作的法线方向，因为质
点沿此方向移动的距离最短，所需
的变形功最小。最小阻力定律符合
力学的一般原则，它是塑性成形加
工中最基本的规律之一。利用最
小阻力定律可以推断，任何形状的物体只要有足够的塑性，都可以在平锤头下镦粗使坯料逐渐接近于圆形。这是因为在镦粗时，金属流动距离越短，摩擦阻力也越小。
图中，圆形截面的金属朝径向流动；方
形、长方形截面则分成4个区域分别朝垂
直与四个边的方向流动，最后逐渐变成
圆形、椭圆形。由此可知，圆形截面金
属在各个方向上的流动最均匀，镦粗时
总是先把坯料锻成圆柱体再进一步锻
造。
2. 塑性变形时的体积不变规律
体积不变规律是指金属材料在塑性
变形前、后体积保持不变。金属塑性变
形过程实际上是通过金属流动而使坯料体积进行再分配的过程。但实际上，由于钢锭再锻造时可消除内部的微裂纹、疏松等缺陷，使金属的密度提高，因此体积总会有一些减小，只不过这种体积变化量极其微小，可忽略不计。
第二节：锻 造
一、锻造的定义及方法
锻造是毛坯成形的重要手段，尤其在工作条件复杂、力学性能要求高的重要结构零件的制造中，具有重要的地位。
1.定义
锻造是使金属坯料，在外力的作用下，发生塑性变形，通过控制金属的流动，使其成形为所需形状、尺寸和组织的方法。
2.分类
2.1根据变形时金属流动的特点不同，可以分为自由锻和模锻两大类。
2.2根据温度可分为热锻、等温锻、温锻和冷锻
二、自由锻造及其特点
1.定义
使用简单的通用工具或直接在锻造设备（锻锤或水压机）的上、下砧间进行锻造，叫做自由锻造。
2.特点
自由锻造时，金属只有部分表面受到工具限制，其余则为自由表面。
自由锻造的优点是：适用性强、灵活性大、生产周期短，是特大型锻件的唯一生产方法。
缺点是：锻件精度低、加工余量大、生产效率低、劳动强度大，只能适用于单件小批量生产。
三、自由锻造的工序
基本工序：镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、切割、扭转和错移等
辅助工序：压钳口、倒棱、压肩等
修整工序：修整、校直、平整端面等
1.镦粗
1.1定义
沿工件轴向进行锻打，使其长度减小，横截面积增大的操作过程。如下图：
图1
图2
1.2用途
a.锻制饼块类锻件；
b.空心锻件在冲孔前使坯料横截面增大和平整；
c.锻造轴杆类锻件可提高后续拔长工序的锻造比；
d.提高锻件的横向力学性能和减小力学性能的异向性。
1.3分类与方法
镦粗分全镦粗(见图1)和局部镦粗(见图2)。
方法有铆镦、叠镦等。
1.4镦粗时的工艺参数及要领
1.4.1工艺参数
镦粗时的工艺参数主要指坯料的高径比。为防止镦粗时产生纵向弯曲，圆柱坯料高度与直径之比不应超过2.5～3，控制在2～2.5的范围更好。为避免出现双鼓形，锤上用坯料取高径比1.5～2。
1.4.2操作要领
a.镦粗前坯料下料端面应平整，并与轴心线垂直。
b.为了锻合坯料内部缺陷和减小镦粗变形抗力，在镦粗前应将坯料加热到最允许的加热温度，并要求温度均匀。
c.镦粗时坯较要围绕轴心线转动，坯料发生弯曲时需立即进行校正。
d.镦粗的压缩量应小于材料塑性允许的范围。
e.如果镦粗后需要进一步拔长时，应考虑拔长的可能性，即不宜镦的太低。高径比为0.6. d.镦粗前应进行倒棱制坯，其目的是焊合皮下缺陷，使镦粗时侧面不致产生裂纹，同时去掉钢锭的棱边和锥度。
f.镦粗时毛坯高度应与设备空间相适应
在锤上镦粗时，应满足 H-h 0>0.25H H为锤头的最大行程，h 0为坯料原始高度
在水压机上镦粗时，H-h 0>100mm H为水压机的最大距离，h 0为坯料原始高度
2.拔长
2.1定义
拔长是沿垂直于工件的轴向进行锻打，以使其截面积减小，而长度增加的操作过程。
2.2用途
a.轴杆类、筒类锻件成形；
b.芯轴拔长还是高环类锻件的预备工序；
c.改善锻件内部质量
2.3分类与方法
2.3.1分类
拔长分直接拔长和芯轴拔长。
2.3.2方法
根据使用的工具有平砧拔长、型砧（“v”型砧和弧形砧）拔长
根据拔长的效果有普通拔长、“WHF”法拔长、“FM”法拔长和“JTS”法拔长
2.4拔长工序及其操作要领
实际上拔长是一系列的横向镦粗的过程，变形相当于沿着轴向进行一系列镦粗工序的组合。
拔长时的锻透程度，内、外部裂纹及锻件内在质量，均与拔长时的变形分布和应力状态有关，主要取决于送进量、压下量、砧子形状、拔长操作等工艺因素。
2.4.1送进量的影响
送进量的大小不仅关系到拔长效率，而且影响锻件质量。
当送进量小时(l 0/h 0<0.5),拔长变形区则出现双鼓形。这时
变形集中在上、下表面层，中心部分非但不能锻透，并且出现
轴向拉应力，容易引起内部横向裂纹（见左下图）。送进量如果小于单边压下量还会在锻件表面形成折叠。
当送进量过大时(l 0/h 0>1),拔长变形区出现单鼓形，心部变形很大，得到锻透，但在鼓形
的侧面和角部受拉应力，容易引起表面裂纹与角裂。如果坯料在同一位置反复重击，由于金属沿对角线的剧烈流动，还会使塑性低的锻件产生十字裂纹（见右上图）。
综合考虑送进量对拔长效率和锻件质量的影响，一般认为相对送进量l 0/h 0＝0.5～0.8较
为合适，绝对送进量常取l 0＝(0.4～0.8)B。 B为砧宽
2.4.2压下量的影响
拔长时增大压下量不但可提高生产率，还可强化心部变形，有利于锻合内部缺陷。拔长压下量对变形分布的影响如下图：
只要坯料的塑性允许，应尽量采取大压下量拔长。但为了避免锻件产生折叠，单边压下量应小于送进行量。
2.4.3砧子形状的影响
用不同形状的砧子拔长时，坯
料内部变形区分布也不同。见左图。
当采用上、下V型砧拔长时，坯
料中心的变形程度最大，又处于强
烈三向应力状态，因此能很好锻合心部缺陷，并且拔长效率也高，坯
料轴心线不易偏移。
当采用上平、下V形砧拔长时，最大的变形区不在坯料中心，而在距中心1/2～3/4半径处，故锻透不理想。
当采用上、下平砧拔长矩形截面坯时，只要相对送进量选取得合适，就能够使坯料的中心锻透。如果有大压下量，把坯料压成扁方，则锻透效果更好。
使用平砧拔长步骤：圆——方——扁方——方——八方——圆
2.4.4拔长操作的影响
拔长时坯料送进与翻转的方法有三种:
第一种方法是沿螺旋线翻轩90°，适用于锻造台阶轴锻件；第二种方法是反复翻轩90°拔长，常用于手工损伤锻造；第三种方法是沿着整个坯料长度拔长趟后翻转90°拔长，多用于锻造大型锻件。这种操作易使坯料产生弯曲，因此需先翻转180将料平正值，然后再翻转90°依次拔长。翻转前后拔长的送进位置要相互错开，这样才能使锻件沿轴线方向的变形趋于均匀。
2.5宽砧高温强压法(WHF)法
宽砧高温大压下量拔长，改善了坯料内部的应力应变场，有利于内部孔隙缺陷的锻合、压实。当增加砧面宽度并满砧送进(送进量不小于砧宽的70%～90%)，在压下量为20%～25%，W0/H0=0.6～0.9 时，坯料内应力应变分布较为合理，加上较高而均匀的温度场，孔穴和疏松结构将被有效地锻合压实。
在用WHF 法拔长时，沿砧子外缘约有35%～50%区域，孔洞难以闭合，为此两次压缩中间应有不少于10%砧宽的搭接量，并在翻料时注意错砧，以达到全部均匀压实的目的。
2.6FM锻造法
FM法（Free from Mannesmann effct）即中心无拉应力锻造法，它与普通平砧拔长的区别在于只加宽了下砧。由于不对称的砧型配置，锻压时坯料内部产生不对称变形，中部拉应力位置下移，这样钢锭芯部缺陷较多的部位将避开拉应力的破坯作用。
2.7中心压实法(J、T、S法)
中心压实法的实质是将坯料加热到允许的最高温度，然后表面先冷却降温(空冷、吹风或喷雾冷却)，在中心还处于高温状态，用窄平砧沿坯料纵向加压，借且表层低温壳的限制作用，达到显著压实中心的效果。
3.冲孔
3.1定义
利用冲头在工件上冲出通孔或盲孔的操作过程。
3.2作用
常用于锻造齿轮、套筒和圆环等空心锻件。
3.3实心冲子冲孔
用实心冲子冲孔时，主要质量问题是“走样”、裂纹和孔冲歪等
3.3.1冲孔“走样”
在分析冲孔变形特点时，可将坯料按两区考虑，冲头下面为圆柱区，冲头以外为圆环区。在冲孔过程中圆柱区金属的变形，相当于在圆环包围下的镦粗，被压缩的圆柱区金属必将拉着相邻的圆环区金属下移而产生拉缩现象，即上端面凹，高度减小，同时圆柱区金属被镦粗挤向四周，使圆环区相似在内压力作用下胀形，造成外径上小下大，下端面呈凸形，这些现
与孔径d之比的关系很大，如下图 象统称“走样”。冲孔时坯料的“走样”，与坯料直径D
/d≤2.5时，拉综严重，外径明显增大，如上图a；
当D
当D
/d＝3～5时，几乎没有拉缩现象，外径仍有所增大，如上图b；
当D
/d＞5时，由于环壁较厚，扩径困难，多余金属反挤向端面而凸台，如上图c。
3.3.2冲孔裂纹
低塑性坯料冲孔时常易在外侧表面和内孔圆角产生纵向裂纹。外侧表面裂纹的产生，是
/d越小时，外由于冲头下部金属向外流动时，使外层金属切向受到拉应力和拉应变而引起的D
/d≥2.5～3。
层金属的切向伸长变形越大，越应产生裂纹，通常取D
内孔圆角处裂纹，是由于此处温度降低较多，因而塑性降低，加之冲头一般有锥度，当冲子往下运动时，此处便被胀裂。因此，为避免产生裂纹，冲子的锥度不宜过大，冲Cr12Mo 型钢等低塑性材料时，不仅要求冲子锥度较小，而且要经过多次重复加热，逐步将孔冲成。
3.3.3孔冲歪
引起孔冲歪的原因较多，如冲子放偏、坯料温度及性能不均匀、冲头磨损各处的圆角、斜度不一致等。原坯料越高越易冲歪。因此，冲孔高度H一般宜小于直径D，个别采用H/D≤1.5。
坯料冲孔后的高度H通常小于或等于坯料原高度H
。因此，实心冲子冲孔时，坯料高度按下述考虑：
当D
0/d＜5时，取H
＝(1.1～1.2)H；
当D
0/d≥5时，取H
＝H。
3.3.4操作要领
a.冲孔前坯料必须镦粗，以使高度减小、直径增大、端面平整；
b.冲头必须对中放正，打击方向垂直向下；
c.在冲出的盲孔内撒上煤末或木炭粉，以便取出冲头；
d.在冲孔过程中应把坯料绕轴心线转动，防止孔形位置偏斜。
实心冲子冲孔的优点是，操作简单，芯料损失较少，高度h≈0.25H。这种方法广泛应用于孔径小于400～500mm的锻件。
3.4空心冲子冲孔
这种方法主要用于孔径在400mm以上的大锻件。冲孔时坯料形状变化较小，芯料损失大，但对锻造大锻件而言，却是非常有利的，能将钢锭中心质量差的部分冲掉，为此在冲孔时应将钢锭冒口端向下。
4.扩孔
4.1定义
减小空心坯料壁厚而增加其内、外径的锻造过程。用于锻造各种圆环锻件。
4.2方法及种类
常用的扩孔方法有冲子扩孔、芯轴扩孔(又叫马杠扩孔)、辗压扩孔、楔扩孔、液压扩孔和爆炸扩孔等。
四、设备与工具
锻造使用的工装、辅具以及机器的总称。
1.设备
锻造设备分主要设备和辅助设备。
1.1主要设备
液压机、空气锤、电液锤等
1.2辅助设备
操作机、行车、加热炉、热处理炉、出料机等
2.工具
锤头（砧子）、漏盘、冲子、马杠、芯棒、剁刀、号刀（压棍）、垫（压）铁等
五、锻造缺陷及防止
除上述以外有：折叠、拉边等
第三节：锻造用原材料及其加热
一、锻造用材料
1.分类
按加工形态分为钢锭、轧材、铸坯以及锻坯等。
按照钢种分为碳素钢、合金钢、不锈钢等
按照截面形状分为圆钢锭、方钢锭、八角钢锭；
圆坯、方坯、板坯等。
2.钢锭的结构
钢锭由冒口、锭身和底部组成。
由于钢液在凝固过程中各处的冷却与传热条件
很不均匀，钢液是由模壁向锭心、由底部向冒口逐渐
冷凝选择结晶，从而造成钢锭的结晶组织、化学成份
及夹杂物分布不均。从钢锭纵剖面结构示意图（左图）
可知，钢锭表层为细小等轴结晶区（也称激冷区），
向里为柱状结晶区，再往里为倾斜树枝状结晶区，心
部为粗大等轴结晶区。
由于选择结晶的原因，心部上端聚集着轻质夹杂
物和气体，并形成巨大收缩孔，其周围还产生严重疏
松。心部称底部为沉积区，含有比重较大的夹杂物。因此钢锭内部缺陷主要集中在冒口、底部。
一般来说，锭身角数越多、锭身锥度越大，越有利于远见 液中的夹杂物和气体上浮，有利于凝固补缩和减少偏析程度。但是如果锥度太大，反而会扩大负偏析。
3.钢锭的缺陷
钢锭的常见缺陷有：偏析、夹杂、气体、气泡、缩孔、疏松、裂纹和溅疤等。
3.1偏析
指各处成份与杂质分布的不均匀现象，包括枝晶偏析和区域偏析等。偏析是由于选择性结晶、溶解度变化、比重差异和流速不同造成的。偏析会造成力学性能不均匀和裂纹缺陷。
3.2夹杂
主要指冶炼时产生的氧化物、硫化物、硅酸盐等非金属夹杂。有时也包括浇注系统不清洁，耐火材料质不良带入的外来夹渣物。夹杂是一种异相质点，它的存在对热过程和锻件质量均有不良影向，它破坯金属的连续性，在应力的作用下，在夹杂处产生应力集中，会引发显微裂纹，成为锻件疲劳破坏的疲劳源。如低溶点夹杂物过多地分布于晶界上，在锻造时会引起热脆现象。可见，夹杂不利于铸锭的锻造性能和锻后力学性能。
3.3气体
主要指钢锭中的有害气体，如氢、氧等。对于白点敏感钢种，当氢含量高，加上冷却时组织应力作用，容易产生白点缺陷。钢中氢含量高时还将引起脆性，热锻工艺性将明显下降。
3.4气泡
它主要产生在钢锭冒口、底部及底部中心部位。在切除冒口和底部后，只要气泡不是敝开的或气泡内壁未被氧化，通过锻造可以焊合，否则在锻造时会产生裂纹。
3.5缩孔
它是在最后凝固的冒口区形成，由于冷凝结晶时没有钢液补充而形成孔洞性缺陷组织，同时含有大量杂质，因此必须切除。
3.6疏松
它主要集中在钢锭中心部位，产生的原因与缩孔相同，它使钢锭组织致密度降低，锻造时要求采用大变形疏松才能消除，否则对锻件的力学性能会产生不良影响。
3.7溅疤
当采用上注法浇注时，钢液因冲击模底而飞溅到模壁上，溅珠和钢锭不能凝固成一体，形成溅疤。在锻造前必须铲除溅疤，否则会在锻件上形成严重的夹层。
综上所述，钢锭的冶金缺陷与冶炼、浇注过程、冷凝结晶条件、钢锭模具设计、耐火材料质量等有关。
二、原材料的加热
1.加热的目的
提高金属的塑性，降低变形抗力，使其易于流动成形并获得良好的锻后组织。
能否把原材料转化为高质量的锻件，对压力加工领域来说主要面临两个方面的问题：金属的塑性；变形抗力。因而锻造生产中，金属坯料锻前大部分需要加热以改善这两个条件。
2.加热方法
根据金属加热时所用的热源不同，目前生产中应用的加热方法有火焰加热（燃煤、气、油）和电加热法。
3.锻造温度范围的确定
钢的锻造温度范围，是指开始锻造温度（始锻温度）和结束锻造温度（终锻温度）之间的一段温度区间。
3.1确定锻造温度的基本原则
要求在锻造温度范围内金属具有良好的塑性和较低的变形抗力；能锻出优质锻件；锻造温度尽可能宽广些，以便减少加热火次，提高锻造生产率。
3.2确定锻造温度范围的基本方法
以合金平衡相图为基础，再参考塑性图、抗力图和再结晶图，由塑性、质量和变形抗力三个方面加以综合分析，从而定出始锻温度和终锻温度。
一般来讲，碳钢的锻造温度范围，根据铁‐碳平衡图可
直接确定。对于多数合金结构钢的锻造温度范围，可以参
照含碳量相同的碳钢来考虑。但对塑性较低的高合金钢，
以及不发生相变的钢种（如奥氏体钢、铁素体钢），则必
需通过试验，帮能订出合理的锻造温度。
3.3始锻温度的确定
确定钢的始锻温度，首先必须保证钢无过烧现象。因
此对碳钢来讲，始锻温度应比铁‐碳平衡图的固相线低
150‐250℃。
如以钢锭为坯料时，由于铸态组织比较稳定，产生过
烧的倾向性小，因此，钢锭的始锻温度比同钢种钢坯和钢
材要高20‐50℃。
3.4终锻温度的确定
在确定终锻温度时，如果温度过高，会使锻件的晶粒
粗大，甚至产生魏氏组织。相反，终锻温度过低，不仅导
致锻造后期加工硬化严重，可能引起断裂而且会使锻件局
部处于临界变形状态，产生粗大晶粒。因此，通常钢的终锻温度应稍高于再结晶温度。这样，既保证坯料在终锻前仍有足够的塑性，又可使锻件在锻后能够获得较好的组织性能。
4.金属的加热规范
加热规范是指坯料从装炉开始到加热完一整个过程对炉子温度和坯料温度随时间变化的规定。
4.1加热规范的类型
加热规范采用炉温‐时间的变化曲线（又称加热曲线）来表示。常用的加热规范有：一段式、二段式、三段式、四段式、五段式（见上图）。
4.2加热规范制定的原则及方法
加热规范通常包括装炉温度、加热各个阶段炉子的升温速度、各个阶段加热（保温）时间和总的加热时间，以及最终加热温度、允许的加热不均匀性和温度头（炉温与料温差）等。
一般情况下，制定正确的加热规范应保证金属在加热过程中不产生裂纹、过热和过烧，加热均匀、氧化脱碳少，加热时间短、生产效率高和节省燃料等，总之应保证高效、优质、低消耗。
总之，在制定加热规范时，主要从钢料的断面尺寸、化学成份、塑性、强度极限、导温性、线膨胀系数、组织特点及在加热时的变化和坯料的原始状态等方面进行综合考虑。
三、加热缺陷及防止措施
1.氧化
1.1定义
钢料加热到高温时，其表层的铁离子与炉气中的氧化性气体（O2、CO2、H2O和SO2）发生化学反应，使金属表层形成氧化皮的现象。
1.2氧化的影响因素
氧化受金属材料本身的化学成份、炉气成分、加热温度及加热时间的影响。
1.2.1化学成份
当含碳量大于0.3%时，由于钢坯表层氧化反应形成的CO降低了氧化气体对其表层的作用，氧化皮将减少。Cr、Ni、Al、Mo等合金元素能在钢坯的表面形成致密的氧化膜，其透气性很小，阻止了氧化性气体向钢坯内部的扩散，而且其膨胀系数与钢几乎一致，能牢固地附在钢坯的表面而不脱落，阻止了氧化的进行。当Cr、Ni含量为13‐20%时，几乎不产生氧化。
1.2.2炉气成分
火焰炉内的气氛通常分为氧化性气氛、还原性气氛和中性气氛。炉气的性质是由燃烧时的空气供给量决定的，当燃烧条件一定时，燃烧所消耗的空气量是一定的。当空气供给过多时，多余空气中带的氧化性气体使炉内呈氧化性气氛；空气的供给不足时，炉内有过量的CO、H2而呈还原性气氛。
1.2.3加热温度
加热温度升高时，氧化扩散速度加快，氧化烧损也就严重，形成的氧化皮较厚。
1.2.4加热时间
钢料处在氧化性介质中的加热时间越长，氧化扩散量越大，于是形成的氧化皮也越厚。
1.3预防措施
a.在保证锻伯质量的前提下，尽量采用快速加热，缩短加热时间，尤其是缩短高温下停留的时间，在操作时尽量采用少装勤装的方法。
b.在燃料完全燃烧的条件下，尽可能减少空气过剩量，以免炉内剩余氧气过多，并注意减少燃料中的水分。
c.炉内应保持不大的正压力，防止冷空气的吸入
2.脱碳
2.1定义
钢料在加热时，其表层的碳和炉气中的氧化性气体（如O2、H2O、CO2等）及某些还原性气体（如H2）发生化学反应，造成了钢料表面含碳量降低的现象。
2.2脱碳的影响因素
脱碳受受金属材料本身的化学成份、炉气成分、加热温度及加热时间的影响。
2.2.1化学成份
钢中含碳量越高，脱碳的倾向性就越大。某些合金元素使脱碳层加深，如C、W、Al等；而有些合金元素则能阻止脱碳，如Cr、Mn等。
2.2.2炉气成分
炉气成分中脱碳能力最强的介质是H2O（汽），其次是CO2和O2,最后是H2。而CO的含量增加可减少脱碳。一般在中性介质或弱氧化性介质中加热可减少脱碳。
2.2.3加热温度
钢在氧化性气氛中加热时，既产生氧化，同时也产生脱碳。在温度低于1000℃时，由于钢料表面的氧化皮阻碍碳的扩散，因此脱碳过程比氧化慢。随着温度的升高，氧化速度加快，同时脱碳速度也加快，但是，此时氧化皮失去保护能力，因此达到某一温度后，脱碳就比氧化更激烈。
2.2.4加热时间
加热时间越长，脱碳层就越厚，但二者不成比例关系。
2.3危害
脱碳使锻件表面变软，强度和耐磨性降低。当脱碳层厚度小于加工余量时，对锻件性能没有什么危害，反之就要影响到锻件质量。
2.4预防措施
一般用于防止氧化的措施，同样也可用于防止脱碳。
3.过热
3.1定义
坯料加热温度超过始锻温度，或坯料在高温下停留时间过长面引起晶粒粗大的现象。
3.2影响因素
钢的过热温度主取决于它的化学成份，对于不同的钢种，其过热温度也不同。通常钢中有些元素会增加其过热倾向，如C、Mn、S、P等元素，而Ti、W、发、N等元素可减小钢的过热倾向。
3.3危害
过热的组织由于晶粒粗大，要引起力学性能（特别是冲击韧性）的降低。这是因为与细晶相比，粗晶粒钢晶界总面积减少，从而使晶界杂质密度增加，晶粒之间的结合力减弱。
3.4预防措施
a.严格控制加热温度，尽可能缩短高温保温时间，加热时坯料不要放在炉内局部高温区。
b.在锻造时，要使锻件有足够的变形量，因为足够的变形量能够破碎粗大的奥氏体晶粒和分散晶界上的析出相。对于需要预制坯的模锻件，应保证终锻时锻件各部分有适当的变形量。
c.测温用的热工仪表必须校下准确。
4.过烧
4.1定义
当金属加热到接近其熔化温度（称为过烧温度），并在此温度下停留时间过长时，不仅晶粒粗大，而且由于发生局部熔化，氧化性气体进一步侵入晶界，使晶间物质氧化，形成易熔共晶氧化物，使晶粒间结合完全破坏。
第1章铸造工艺设计基础 § 1-1零件结构的铸造工艺性分析 § 1-2铸造工艺方案的确定 § 1-3铸造工艺参数的确定 § 1-4砂芯设计 铸造生产周期较长，工艺复杂繁多。为了保证铸件质量，铸造工作者应根据铸件特点，技术条件和生产批量等制订正确的工艺方案，编制合理的铸造工艺流程，在确保铸件质量的 前提下，尽可能地降低生产成本和改善生产劳动条件。本章主要介绍铸造工艺设计的基础知 识，使学生掌握设计方法，学会查阅资料，培养分析问题和解决问题的能力。 § 1-1零件结构的铸造工艺性分析 铸造工艺性，是指零件结构既有利于铸造工艺过程的顺利进行，又有利于保证铸件质量。 还可定义为：铸造零件的结构除了应符合机器设备本身的使用性能和机械加工的要求外，还应符合铸造工艺的要求。这种对铸造工艺过程来说的铸件结构的合理性称为铸件的铸造工艺性。 另定义：铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求，易于保证铸件品质，简化 铸造工艺过程和降低成本。 铸造工艺性不好，不仅给铸造生产带来麻烦，不便于操作，还会造成铸件缺陷。因此，为了简化铸造工艺，确保铸件质量，要求铸件必须具有合理的结构。 一、铸件质量对铸件结构的要求 1 .铸件应有合理的壁厚 某些铸件缺陷的产生，往往是由于铸件结构设计不合理而造成的。采用合理的铸件结构，可防止许多缺陷。 每一种铸造合金，都有一个合适的壁厚范围，选择得当，既可保证铸件性能（机械性能）要求，又便于铸造生产。在确定铸件壁厚时一般应综合考虑以下三个方面：保证铸件达到所需要的强度和刚度；尽可能节约金属；铸造时没有多大困难。 （1 ）壁厚应不小于最小壁厚 在一定的铸造条件下，铸造合金能充满铸型的最小壁厚称为该铸造合金的最小壁厚。为了避免铸件的浇不足和冷隔等缺陷，应使铸件的设计壁厚不小于最小壁厚。各种铸造工艺条件下，铸件最小允许壁厚见表7-1?表7-5 表1-1砂型铸造时铸件最小允许壁厚（单位：mm） 合金种类铸件最大轮廓尺寸为下列值时/ mm
forming1950专注锻造、冲压、钣金成形行业，汇聚作者与读者、用户与装配商、行业与市场最新动态，通过行业市场类、技术交互类、技术文章类题材为锻压行业打造一流的交流学习、技术传播、信息服务平台。锻造工艺(Forging Process)是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。 变形温度 钢的开始再结晶温度约为727℃，但普遍采用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻。 坯料 根据坯料的移动方式，锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。 1、自由锻。利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁（砧块）间产生变形以获得所需锻件，主要有手工锻造和机械锻造两种。 2、模锻。模锻又分为开式模锻和闭式模锻．金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，又可分为冷镦、辊锻、径向锻造和挤压等等。 3、闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。 锻模 根据锻模的运动方式，锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等方式。摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。为了提高材料的利用率，辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。与自由锻一样的旋转锻造也是局部成形的，它的优点是与锻件尺寸相比，锻造力较小情况下也可实现形成。包括自由锻在内的这种锻造方式，加工时材料从模具面附近向自由表面扩展，因此，很难保证精度，所以，将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机控制，就可用较低的锻造力获得形状复杂、精度高的产品,例如生产品种多、尺寸大的汽轮机叶片等锻件。锻造设备的模具运动与自由度是不一致的，根据下死点变形限制特点，锻造设备可分为下述四种形式： 1、限制锻造力形式：油压直接驱动滑块的油压机。 2、准冲程限制方式：油压驱动曲柄连杆机构的油压机。 3、冲程限制方式：曲柄、连杆和楔机构驱动滑块的机械式压力机。 4、能量限制方式：利用螺旋机构的螺旋和磨擦压力机。 重型航空模锻液压机进行热试为了获得高的精度应注意防止下死点处过载，控制速度和模具位置。因为这些都会对锻件公差、形状精度和锻模寿命有影响。另外，为了保持精度，还应注意调整滑块导轨间隙、保证刚度，调整下死点和利用补助传动装置等措施。 滑块 还有滑块垂直和水平运动(用于细长件的锻造、润滑冷却和高速生产的零件锻造)方式之分，利用补偿装置可
锻造知识太汇总 锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。 1. 变形温度 钢的开始再结晶温度约为727 ℃，但普遍采用800 ℃作为划分线，高于800℃ 的是热锻；在300 ～800 ℃之间称为温锻或半热锻，在室温下进行锻造的称为冷锻。用于大多数行业的锻件都是热锻，温锻和冷锻主要用于汽车、通用机械等零件的锻造，温锻和冷锻可以有效的节材。 2. 锻造类别 上面提到，根据锻造温度，可以分为热锻、温锻和冷锻。 根据成形机理，锻造可分为自由锻、模锻、碾环、特殊锻造。 1）自由锻。指用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯料施加外力,使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。采用自由锻方法生产的锻件称为自由锻件。自由锻都是以生产批量不大的锻件为主，采用锻锤、液压机等锻造设备对坯料进行成形加工，获得合格锻件。自由锻的基本工序包括镦粗、拔
长、冲孔、切割、弯曲、扭转、错移及锻接等。自由锻采取的都是热锻方式。 2）模锻。模锻又分为开式模锻和闭式模锻．金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，模锻一般用于生产重量不大、批量较大的零件。模锻可分为热模锻、温锻和冷锻。温锻和冷锻是模锻的未来发展方向，也代表了锻造技术水平的高低。 按照材料分，模锻还可分为黑色金属模锻、有色金属模锻和粉末制品成形。顾名思义，就是材料分别是碳钢等黑色金属、铜铝等有色金属和粉末冶金材料。 挤压应归属于模锻，可以分为重金属挤压和轻金属挤压。 闭式模锻和闭式镦锻属于模锻的两种先进工艺，由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。 3）碾环。碾环是指通过专用设备碾环机生产不同直径的环形零件，也用来生产汽车轮毂、火车车轮等轮形零件。 4）特种锻造。特种锻造包括辊锻、楔横轧、径向锻造、液态模锻等锻造方式，这些方式都比较适用于生产某些特殊形状的零件。例如，辊锻可以作为有效的预成形工艺，大幅降低后续的成形压力；楔横轧可以生产钢球、传动轴等零件；径向锻造则可以生产大型的炮筒、台阶轴等锻件。 5）锻模
铸造工艺设计基础 铸造生产周期较长, 工艺复杂繁多。为了保证铸件质量, 铸造 工作者应根据铸件特点, 技术条件和生产批量等制订正确的工艺 方案, 编制合理的铸造工艺流程, 在确保铸件质量的前提下, 尽 可能地降低生产成本和改进生产劳动条件。本章主要介绍铸造工艺设计的基础知识, 使学生掌握设计方法, 学会查阅资料, 培养分 析问题和解决问题的能力。 §1-1 零件结构的铸造工艺性分析 铸造工艺性, 是指零件结构既有利于铸造工艺过程的顺利进行, 又有利于保证铸件质量。 还可定义为: 铸造零件的结构除了应符合机器设备本身的使 用性能和机械加工的要求外, 还应符合铸造工艺的要求。这种对铸造工艺过程来说的铸件结构的合理性称为铸件的铸造工艺性。 另定义: 铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求, 易于保证铸件品质, 简化铸造工艺过程和降低成本。 铸造工艺性不好, 不但给铸造生产带来麻烦, 不便于操作, 还 会造成铸件缺陷。因此, 为了简化铸造工艺, 确保铸件质量, 要求铸件必须具有合理的结构。 一、铸件质量对铸件结构的要求 1．铸件应有合理的壁厚
某些铸件缺陷的产生, 往往是由于铸件结构设计不合理而造成的。采用合理的铸件结构, 可防止许多缺陷。 每一种铸造合金, 都有一个合适的壁厚范围, 选择得当, 既可保证铸件性能( 机械性能) 要求, 又便于铸造生产。在确定铸件壁厚时一般应综合考虑以下三个方面: 保证铸件达到所需要的强度和刚度; 尽可能节约金属; 铸造时没有多大困难。 ( 1) 壁厚应不小于最小壁厚 在一定的铸造条件下, 铸造合金能充满铸型的最小壁厚称为该铸造合金的最小壁厚。为了避免铸件的浇不足和冷隔等缺陷, 应使铸件的设计壁厚不小于最小壁厚。各种铸造工艺条件下, 铸件最小允许壁厚见表7-1～表7-5 表1-1 砂型铸造时铸件最小允许壁厚( 单位: ㎜) 表1-2 熔模铸件的最小壁厚( 单位: ㎜)
铸造工艺基础知识 一、铸造方法 常见的铸造方法有以下几种： 1、砂型铸造：砂型铸造是将原砂和粘结剂、辅助材料按一定比例混 制好以后，用模型造出砂型，浇入液体金属而形成铸 件的一种方法。砂型铸造是应用最普遍的一种铸造方 法。 2、熔模铸造：熔模铸造又称“失蜡铸造”，通常是在蜡模表面涂上数 层耐火材料，待其硬化干燥后，将其中的蜡模熔去而 制成型壳，再经过焙烧，然后进行浇注，而获得铸件 的一种方法。由于获得的铸件具有较高的尺寸精度和 表面粗糙度，所以又称“熔模精密铸造”。 3、金属型铸造：金属型铸造又称硬模铸造，它是将液体金属用重力 浇注法浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。 所以又称“重力铸造”。 4、低压铸造：低压铸造是液体金属在压力作用下由下而上的充填型 腔，以形成铸件的一种方法。由于所用的压力较低， 所以叫低压铸造。 5、压力铸造：压力铸造简称压铸，是在高压作用下，使液态或半液 态金属以较高的速度充填压铸型型腔，并在压力作用 下凝固而获得铸件的一种方法。
6、离心铸造：离心铸造是将液体金属浇入旋转的铸型中，使液体金 属在离心力的作用下充填铸型和凝固成形的一种铸造 方法。 7、连续铸造：连续铸造是将熔融的金属不断浇入一种叫做结晶器的 特殊金属型中，凝固了的铸件连续不断的从结晶器的 另一端拉出，从而获得任意长度或特定长度铸件的一 种方法。 8、消失模铸造：消失模铸造是采用泡沫气化模造型，浇注前不用取 出模型，直接往模型上浇注金属液，模型在高温下 气化，腾出空间由金属液充填成型的一种铸造方法。 也叫“实型铸造”。 二、零件结构的铸造工艺性分析 零件结构的铸造工艺性通常指的是零件的本身结构应符合铸造生产的要求，既便于整个铸造工艺过程的进行，又利于保证产品质量。 对产品零件图进行分析有两方面的作用：第一，审查零件结构是否符合铸造生产的工艺要求。因为零件的设计者往往不完全了解铸造工艺。如发现结构设计有不合理的地方，就要与有关方面进行研究，在不影响使用要求的前提下，予以改进。这对简化工艺过程、保证质量及降低成本均有极大作用。第二，在既定的零件结构条件下，考虑在铸造过程中可能出现的主要缺陷，在工艺设计中采取相应工艺措施予以避免。 （一）从避免缺陷方面审查铸件结构的合理性
2015-06-08锻压世界锻压世界 forming1950专注锻造、冲压、钣金成形行业，汇聚作者与读者、用户与装配商、行业与市场最新动态，通过行业市场类、技术交互类、技术文章类题材为锻压行业打造一流的交流学习、技术传播、信息服务平台。锻造工艺(Forging Process)是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。 变形温度 钢的开始再结晶温度约为727℃，但普遍采用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻。 坯料 根据坯料的移动方式，锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。 1、自由锻。利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁（砧块）间产生变形以获得所需锻件，主要有手工锻造和机械锻造两种。 2、模锻。模锻又分为开式模锻和闭式模锻．金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，又可分为冷镦、辊锻、径向锻造和挤压等等。 3、闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。 锻模 根据锻模的运动方式，锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等方式。摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。为了提高材料的利用率，辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。与自由锻一样的旋转锻造也是局部成形的，它的优点是与锻件尺寸相比，锻造力较小情况下也可实现形成。包括自由锻在内的这种锻造方式，加工时材料从模具面附近向自由表面扩展，因此，很难保证精度，所以，将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机控制，就可用较低的锻造力获得形状复杂、精度高的产品,例如生产品种多、尺寸大的汽轮机叶片等锻件。锻造设备的模具运动与自由度是不一致的，根据下死点变形限制特点，锻造设备可分为下述四种形式： 1、限制锻造力形式：油压直接驱动滑块的油压机。 2、准冲程限制方式：油压驱动曲柄连杆机构的油压机。 3、冲程限制方式：曲柄、连杆和楔机构驱动滑块的机械式压力机。 4、能量限制方式：利用螺旋机构的螺旋和磨擦压力机。
锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。 1.变形温度 钢的开始再结晶温度约为727℃，但普遍采用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻，在室温下进行锻造的称为冷锻。用于大多数行业的锻件都是热锻，温锻和冷锻主要用于汽车、通用机械等零件的锻造，温锻和冷锻可以有效的节材。 2.锻造类别 上面提到，根据锻造温度，可以分为热锻、温锻和冷锻。 根据成形机理，锻造可分为自由锻、模锻、碾环、特殊锻造。 1）自由锻。指用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯料施加外力,使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。采用自由锻方法生产的锻件称为自由锻件。自由锻都是以生产批量不大的锻件为主，采用锻锤、液压机等锻造设备对坯料进行成形加工，获得合格锻件。自由锻的基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转、错移及锻接等。自由锻采取的都是热锻方式。 2）模锻。模锻又分为开式模锻和闭式模锻．金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，模锻一般用于生产重量不大、批量较大的零件。模锻可分为热模锻、温锻和冷锻。温锻和冷锻是模锻的未来发展方向，也代表了锻造技术水平的高低。 按照材料分，模锻还可分为黑色金属模锻、有色金属模锻和粉末制品成形。顾名思义，就是材料分别是碳钢等黑色金属、铜铝等有色金属和粉末冶金材料。 挤压应归属于模锻，可以分为重金属挤压和轻金属挤压。 闭式模锻和闭式镦锻属于模锻的两种先进工艺，由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。
铸造工艺设计基础 铸造生产周期较长，工艺复杂繁多。为了保证铸件质量，铸造工作者应根据铸件特点，技术条件和生产批量等制订正确的工艺方案，编制合理的铸造工艺流程，在确保铸件质量的前提下，尽可能地降低生产成本和改善生产劳动条件。本章主要介绍铸造工艺设计的基础知识，使学生掌握设计方法，学会查阅资料，培养分析问题和解决问题的能力。 §1-1 零件结构的铸造工艺性分析 铸造工艺性，是指零件结构既有利于铸造工艺过程的顺利进行，又有利于保证铸件质量。 还可定义为：铸造零件的结构除了应符合机器设备本身的使用性能和机械加工的要求外，还应符合铸造工艺的要求。这种对铸造工艺过程来说的铸件结构的合理性称为铸件的铸造工艺性。 另定义：铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求，易于保证铸件品质，简化铸造工艺过程和降低成本。 铸造工艺性不好，不仅给铸造生产带来麻烦，不便于操作，还会造成铸件缺陷。因此，为了简化铸造工艺，确保铸件质量，要求铸件必须具有合理的结构。 一、铸件质量对铸件结构的要求 1．铸件应有合理的壁厚 某些铸件缺陷的产生，往往是由于铸件结构设计不合理而造成的。采用合理的铸件结构，可防止许多缺陷。
每一种铸造合金，都有一个合适的壁厚范围，选择得当，既可保证铸件性能（机械性能）要求，又便于铸造生产。在确定铸件壁厚时一般应综合考虑以下三个方面：保证铸件达到所需要的强度和刚度；尽可能节约金属；铸造时没有多大困难。 （1）壁厚应不小于最小壁厚 在一定的铸造条件下，铸造合金能充满铸型的最小壁厚称为该铸造合金的最小壁厚。为了避免铸件的浇不足和冷隔等缺陷，应使铸件的设计壁厚不小于最小壁厚。各种铸造工艺条件下，铸件最小允许壁厚见表7-1～表7-5 表1-2 熔模铸件的最小壁厚（单位：㎜）
锻造基础知识讲座 （一）锻造的基本概念。 锻造是锻压工艺的一部分，锻压包括锻造和冲压两部分。 锻造的根本目的：是获得所需形状和尺寸，同时要求其性能和组织符合一定的技术要求的毛坯。 锻造按温度来分有：热锻、温锻和冷锻。不同的锻造温度对锻件的组织和性能的影响也是不同的。 下面介绍的内容主要是热锻部分知识。 锻造分自由锻和模锻两部分。 自由锻是自由锻造的简称，自由锻包括胎模锻，适用于单件小批生产。 模锻适用于批量生产和大批量生产，如汽车制造行业。 自由锻和模锻是锻造工艺的主要支柱。 发达国家的模锻件占锻件总重量的70％以上；我国在50年 代模锻件占锻件总重量不到20％，现在有进步，但模锻件总重乃比自由锻件少。 自由锻又分手工锻和机器锻。 手工锻在现在工厂用得很少，只在工具修理部门有，农村的铁匠炉基本上还是用手工锻。 机器锻又分锤上自由锻和水压机上自由锻，前者用来生产大、中、小锻件；后者用来生产大型和特大型锻件。 自由锻特点： 1.所用工具简单，通用性强，灵活性大。 2.靠工人的手工操作来控制锻件的形状和尺寸，因此，锻件的 精度差，工人的劳动强度大，生产率低。 锻件的主要缺陷有： 1.裂纹：有横向、纵向裂纹及其它各种裂纹。 2.过烧。 3.白点（锻件内部银白色、灰白色圆形的裂纹） 4.折叠。 5.疏松、非金属夹杂物。 6.机械性能达不到要求（锻比不够）。 7.弯曲、变形。 产生以上缺陷的原因很多，有铸锭缺陷引起的，有锻造加热不当引起的，有锻造本身的原因，也有锻后冷却和热 处理不当引起的。总之，原因很多。所以当锻件的缺陷发现 后，需要综合起来进行分析，并要掌握在不同情况下产生缺
锻压就是对坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变其尺寸、形状，用于制造机械零件或毛坯成形方法。是锻造和冲压的总称。锻压的方法主要有自由锻、胎模锻、锤上模锻、特种锻和冲压等。 锻压加工的优点： 1、能改善金属组织，提高力学性能这是因为锻压可以将坯料中的疏松处压合，提高金属的致密度；可以使粗大的晶粒细化；可以使高合金工具钢中的碳化物被击碎，并且均匀地分布。 2、锻压件的形状和尺寸接近于零件与直接切削钢材的成形方法相比较，不但可以节省金属材料的消耗，而且也节省切削加工工时。 3、生产率高锻压成形，特别是模锻成形的生产效率。比切削加工成形高得多。例如，生产内六角螺钉，用模锻成形的生产率是切削加工的50倍。若采用冷镦工艺制造时，其生产效率是切削加工成形的400倍以上。 4、锻压加工在生产中有较强的适应性锻压加工既可以制造形状简单的锻件（如圆轴），也可以制造形状比较复杂，不需要或只需要进行少量切削加工的锻件（如精锻齿轮）。锻件的重量可以小到不足一克，大到几百吨。锻件既可以单件小批生产，也可以大批大量生产。 缺点：常用的自由锻件精度比较低；胎模锻和模锻的模具费用较高；与铸造生产相比，难以生产既有复杂外形又有复杂内腔的毛坯。 机床制造业中，主轴、传动轴、齿轮等重要零件以及切削刃具等，都是用锻压方法成形的。
锻造工艺基础 手工锻造是用手锻工具，依靠人力在铁砧上进行的。这种方法简陋，仅用于修理性质和小批量生产的场合。 机器锻造是靠各种锻造设备提供作用力的锻造方法，是现代锻造的主要形式。 一、自由锻 只用简单的通用性工具，或在锻造设备上、下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件，称为自由锻。 1、基本工序可分为拔长、镦粗、冲孔、弯曲等。 拔长：也称为延伸，它是使坯料横断面积减小、长度增加的锻造工序。 镦粗：是使毛坯高度减小，横断面积增大的锻造工序。 冲孔：是利用冲头在镦粗后的坯料上冲出透也或不透孔的锻造方法。 弯曲：采用一定的工模具将毛坯弯成所规定的外形的锻造工序。 2、自由锻的特点及应用 特点：工艺灵活性较大，生产准备的时间较短； 生产率低，锻件精度不高，不能锻造形状复杂的锻件。 应用：自由锻是大型锻件的主要生产方法。这是因为自由锻可以击碎钢锭中粗大的铸造组织，锻合钢锭内部气孔、缩松等空洞，并使流线状组织沿锻件外形合理分布。
行业资料：________ 锻造安全培训知识 单位：______________________ 部门：______________________ 日期：______年_____月_____日 第1 页共9 页
锻造安全培训知识 一、锻造车间受伤性质及产生原因 锻造车间人体受伤的性质主要有机械损伤、热损伤和电损伤三种。属于机械损伤的有：挫伤、轧伤、压伤、割伤、刺伤、擦伤、骨折、扭伤、切断伤等。属于热损伤的有：热辐射损伤、化学性灼伤、烧伤、烫伤、中暑等。电损伤主要指由于触电而引起的电伤。 人体受伤主要是由不安全状态和不安全行为所致。 1. 锻造车间可能存在的不安全状态 不安全状态是导致物质发生的物质条件，它包括机械、物质与环境诸方面。 1）防护、保险、信号等装置缺乏或有缺陷。如无防护罩、无安全保险装置、无安全标志、无护栏或护栏损坏、电气未接地、绝缘不良等。 2）设备、设施、工具、附件有缺陷。如设计不当，结构不符合安全要求；制动装置有缺陷；安全间距不够；工件上有锋利毛刺、飞边；机械强度不够；绝缘强度不够；起吊重物的绳索不符合安全要求；设备超负荷运转；设备失修；地面不平；保养不当、设备失灵等。 3）个人防护用品用具缺少或有缺陷。如无个人防护用品、用具；所用防护用品、用具不符合安全要求等。 4）生产现场环境不良。如照明光线不良；通风不良；作业场所狭窄；交通线路的配置不安全；操作工序设计或配置不安全；地面打滑等。 2. 锻造车间可能存在的不安全行为 第 2 页共 9 页
不安全行为指造成事故的人为错误，主要有： 1）操作错误，忽视安全，忽视警告。如未经许可开动或关停机器；开动或关停机器未给信号；忘记关闭设备；忽视警告标志、警告信号等。 2）造成安全装置失败。如拆除了安全装置；安全装置失去作等。 3）使用不安全装置。如使用无安全装置的设备等。 4）手代替工具操作。如用手清除氧化物；用手代替工具送料等。 5）物体存放不当，如成品半成品、材料、工具、模具等未按指定地点存放。 6）在起吊物下作业、停留。 7）机器运转时进行加油、修理、检查、调整等项工作。 8）注意力不集中。 9）未按规定穿戴防护用品。 10）进入危险场所。 二、锻造车间安全生产的主要对策 为防止工伤事故的发生，实现安全生产，按照“安全第一，预防为主”的原则，必须采取三项重要对策，即安全技术、安全教育、安全管理。 安全技术是实现安全生产的基础；安全教育和安全管理是实现安全生产的保证，三项对策必须兼顾，缺一不可。 1. 安全技术 如前所述，这是为了防止生产中所引起的工伤事故和对工人健康有害的影响，以及为消除这些现象的发生而采取的各种技术措施。 2. 安全教育 第 3 页共 9 页
铸造部分 目录 第一节 铸造基础知识 (3) 一、铸造生产概述 (3) 二、铸造生产常规工艺流程 (3) 第二节 砂型铸造工艺 (4) 一、型砂和芯砂的制备 (4) 二、型砂的性能 (4) 三、铸型的组成 (5) 四、浇冒口系统 (5) 五、模样和芯盒的制造 (6) 第三节 合金的熔炼 (8) 一、铝合金的熔炼 (8) 二、铸铁的熔炼 (9) 第四节 造 型 (11) 一、手工造型 (11) 二、制芯 (14) 三、合型 (15) 四、造型的基本操作 (15) 五、合金的浇注 (17) 六、机器造型 (18) 第五节 铸造工艺设计 (20) 一、分型面 (20) 二、型芯 (21) 三、铸造工艺参数 (21) 四、模样的结构特点 (21) 第六节 铸件常见缺陷的分析 (23) 铸工实习安全技术守则 (24) 第七节 铸工概论 (25) 一、铸造的辉煌历史 (25) 二、铸造的分类 (25) 第八节 特种铸造 (26) 一、压力铸造 (26)
二、实型铸造 (27) 三、离心铸造 (27) 四、低压铸造 (28) 五、熔模铸造 (29) 六、垂直分型无箱射压造型 (30) 七、金属型铸造 (30) 八、多触头高压造型 (31) 九、真空密封造型 (32) 第九节 铸造工艺图的绘制 (33) 一、铸造工艺图 (33) 二、浇注位置 (33) 三、分型面 (33) 四、机械加工余量和铸孔 (33) 五、拔模斜度 (34) 六、铸造圆角 (34) 七、型芯、芯头及芯座 (34) 八、铸造收缩率 (34) 九、铸造工艺图的绘制 (34) 十、模样图的绘制 (34) 十一、铸型装配图的绘制 (35) 十二、铸件图的绘制 (36) 十三、模样、型腔、铸件和零件之间的尺寸与空间的关系 (36) 十四、铸造技术的发展趋势 (36)
大型自由锻造 基础知识汇编 内容提要: 1、大型锻件质量控制举例 2、世界大型自由锻和模锻液压机装备数量分布 3、大型锻件质量控制举例
锻压行业在国民经济生产和国防建设中的作用在国民经济生产和国防建设中，锻压行业是不可缺少的重要部分，它为各种机械产品和军工装备生产各种重要基础零件。一台机械产品或军工装备，如汽车、火车、采矿机械、轧钢机、发电设备、石油化工设备、工程机械、农业机械、舰船、飞机、装甲车辆、导弹、火箭、火炮、弹药……等等，都是用各种材料（如金属、塑料、陶瓷、玻璃、木材、碳纤维、皮革……）进行不同的加工之后才能组装成机器设备或产品。其中凡是负载大的受力件和传递动力的运动件，在高温、高压下工作的重要零件，都是采用金属材料经压力加工成形的锻件。 锻件的质量直接决定主机的性能、整机质量、使用寿命、安全性和可靠性。 锻件是利用金属材料的可塑性，在冷态（常温）或热态（300～1250℃）时借助锻压设备所产生的力，使金属材料变形，获得机械零件毛坯所需形状和尺寸。锻压件分自由锻件、模锻件、挤压件、冲压件、旋压件、粉锻件、封头成形件等。 锻件广泛用于各种机械设备、军工装备和日常生活中，如果设有锻件，就设有这个多彩的世界。在当代，凡锻造工业实力强大的国家，必然在机械工业和军工装备生产的实力都很强大。所以在工业发达国家，都把锻件生产放在非常重要的地位，从一个国家所拥有的锻压设备数量、品种、等级和锻件产量，就可衡量其工业水平和国防实力。
一、我国锻压行业的发展历程 世界上锻压件的生产历史起源何时无法考证，但从我国出土的文物考证已有4000多年的历史，早就用金、银、铜、铁、锡，采用热锻、冷锻、拉拔、旋压、锤薄等工艺制造武器、工具、日用品和工艺品。我国的锻压工业虽然历史悠久，但真正形成我国现代锻压工业的时间，还是近50多年的事。在1949年以前，我国仅生产少量小型机械设备，最大锻锤仅3吨，年产锻件可能数千吨。 1949年10月1日中华人民共和国成立之日，就是我国现代锻压工业发展的起点。当回顾我国锻压工业经过50多年成长发展到现在的历程时，也经过一段艰难曲折的道路。随着国民经济各部门的发展，我国的锻压工业经过恢复、创业和大发展，现在己拥有一个门类比较齐全，生产能力比较雄厚的锻压工业，在装备我国机械制造业和军事工业中发挥巨大的作用 目前我国锻压设备品种、等级和数量，随着发展需要，在开发自制新型锻压设备的同时，还进口一些高、精、尖、大的锻压设备，在品种和数量上，作为发展中国家来说，已名列前茅，可与先进工业国相媲美。椐不完全统计，我国现有各种锻压设备40000万台，其中1．自由锻设备总量约：34000台，其中 自由锻液压机约150台，公称压力8～20MN（800～2000吨）100台，25MN～150MN（2500～15000吨）50台；在2008年还有160MN、165MN、185MN三台自由锻液压机要投产。 这些设备主要为发电（火电、水电、核电）、轧钢、采矿、石化、
铸造——将液体金属浇注到具有与零件形状相应的铸型型腔中，待其冷却凝固后获得铸件的方法。 作为一种成型工艺，熔铸的基本优点在于液态金属的抗剪应力很小，易于成型。 优点： 1、原材料来源广，价格低廉，如废钢、废件、切屑等；生产成本低，与其它成形工艺相比，铸造具有明显的优势。 2、铸造是金属液态成形，因此可生产形状十分复杂，尤其是具有复杂内腔的各种尺寸规格的毛坯或零件。 3、铸件的形状尺寸与零件非常接近，减少了切削量，属于无切削加工； 4、铸件的大小、重量及生产批量不受限制，可生产多种金属或合金的产品，比较灵活。 5、应用广泛，农业机械中40%~70%、机床中70%~80%的重量都是铸件。 缺点： 1、铸件的力学性能不如相同化学成分的锻件好 2、铸件质量不够稳定，工序多，影响因素复杂，工艺过程较难控制。 3、制品中有各种缺陷与不足。微观组织随位置变化，化学成分随位置变化。如铸件内部常 存在气孔、缩孔、缩松、夹杂、砂眼和裂纹等缺陷。 4、尺寸精度较低。 5、铸造生产的劳动条件较差。砂型铸造中，单件、小批量生产，工人劳动强度大 砂型铸造——是以砂为主要造型材料制备铸型的一种铸造方法。 主要工序为：制作模样及型芯盒，配制型砂、芯砂，造型、造芯及合箱，熔化与浇注，铸件的清理与检查等。 简述砂型铸造的基本工艺过程。 （1）造型：用型砂及模样等工艺设备制造铸型。通常分为手工造型和机器造型。 造芯、涂料、开设浇注系统、合型。 （2）熔炼与浇注 熔炼：使金属由固态转变为熔融状态。 浇注：将熔融金属从浇包注入铸型。 （3）落砂与清理 落砂：用手工或机械使铸件与型砂、砂箱分开。 清理：落砂后在铸件上清理表面粘砂、型砂、表面金属等。 金属型铸造——将液态金属浇入金属材料制成的铸型中以获得铸件的方法。 优点：
锻造基本知识
锻造知识太汇总 锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。 1.变形温度 钢的开始再结晶温度约为727℃，但普遍采用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻，在室温下进行锻造的称为冷锻。用于大多数行业的锻件都是热锻，温锻和冷锻主要用于汽车、通用机械等零件的锻造，温锻和冷锻可以有效的节材。 2.锻造类别 上面提到，根据锻造温度，可以分为热锻、温锻和冷锻。 根据成形机理，锻造可分为自由锻、模锻、碾环、特殊锻造。 1）自由锻。指用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯料施加外力,使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。采用自由锻方法生产的锻件称为自由锻件。自由锻都是以生产批量不
大的锻件为主，采用锻锤、液压机等锻造设备对坯料进行成形加工，获得合格锻件。自由锻的基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转、错移及锻接等。自由锻采取的都是热锻方式。 2）模锻。模锻又分为开式模锻和闭式模锻．金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，模锻一般用于生产重量不大、批量较大的零件。模锻可分为热模锻、温锻和冷锻。温锻和冷锻是模锻的未来发展方向，也代表了锻造技术水平的高低。 按照材料分，模锻还可分为黑色金属模锻、有色金属模锻和粉末制品成形。顾名思义，就是材料分别是碳钢等黑色金属、铜铝等有色金属和粉末冶金材料。 挤压应归属于模锻，可以分为重金属挤压和轻金属挤压。 闭式模锻和闭式镦锻属于模锻的两种先进工艺，由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。 3）碾环。碾环是指通过专用设备碾环机生产不同直径的环形零件，也用来生产汽车轮毂、火车车轮等轮形零件。
锻造基础知识.txt昨天是作废的支票；明天是尚未兑现的期票；只有今天才是现金，才能随时兑现一切。人总爱欺骗自己，因为那比欺骗别人更容易。锻造基础知识对金属坯料（不含板材）施加外力，使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能,用以制造机械零件、工件、工具或毛坯的成形加工方法。锻造的种类和特点当温度超过300-400℃（钢的蓝脆区），达到700-800℃时，变形阻力将急剧减小，变形能力也得到很大改善。根据在不同的温度区域进行的锻造，针对锻件质量和锻造工艺要求的不同，可分为冷锻、温锻、热锻三个成型温度区域。原本这种温度区域的划分并无严格的界限，一般地讲，在有再结晶的温度区域的锻造叫热锻，不加热在室温下的锻造叫冷锻。在低温锻造时，锻件的尺寸变化很小。在700℃以下锻造，氧化皮形成少，而且表面无脱碳现象。因此，只要变形能在成形能范围内，冷锻容易得到很好的尺寸精度和表面光洁度。只要控制好温度和润滑冷却，700℃以下的温锻也可以获得很好的精度。热锻时，由于变形能和变形阻力都很小，可以锻造形状复杂的大锻件。要得到高尺寸精度的锻件，可在900-1000℃温度域内用热锻加工。另外，要注意改善热锻的工作环境。锻模寿命（热锻2-5千个，温锻1-2万个，冷锻2-5万个）与其它温度域的锻造相比是较短的，但它的自由度大，成本低。坯料在冷锻时要产生变形和加工硬化，使锻模承受高的荷载，因此，需要使用高强度的锻模和采用防止磨损和粘结的硬质润滑膜处理方法。另外，为防止坯料裂纹，需要时进行中间退火以保证需要的变形能力。为保持良好的润滑状态，可对坯料进行磷化处理。在用棒料和盘条进行连续加工时，目前对断面还不能作润滑处理，正在研究使用磷化润滑方法的可能。 根据坯料的移动方式，锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。根据锻模的运动方式，锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等方式。摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。为了提高材料的利用率，辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。与自由锻一样的旋转锻造也是局部成形的，它的优点是与锻件尺寸相比，锻造力较小情况下也可实现形成。包括自由锻在内的这种锻造方式，加工时材料从模具面附近向自由表面扩展，因此，很难保证精度，所以，将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机控制，就可用较低的锻造力获得形状复杂、精度高的产品。例如生产品种多、尺寸大的汽轮机叶片等锻件。锻造设备的模具运动与自由度是不一致的，根据下死点变形限制特点，锻造设备可分为下述四种形式：·限制锻造力形式：油压直接驱动滑块的油压机。·准冲程限制方式：油压驱动曲柄连杆机构的油压机。·冲程限制方式：曲柄、连杆和楔机构驱动滑块的机械式压力机。·能量限制方式：利用螺旋机构的螺旋和磨擦压力机。 为了获得高的精度应注意防止下死点处过载，控制速度和模具位置。因为这些都会对锻件公差、形状精度和锻模寿命有影响。另外，为了保持精度，还应注意调整滑块导轨间隙、保证刚度，调整下死点和利用补助传动装置等措施。此外，根据滑块运动方式还有滑块垂直和水平运动（用于细长件的锻造、润滑冷却和高速生产的零件锻造）方式之分，利用补偿装置可以增加其它方向的运动。上述方式不同，所需的锻造力、工序、材料的利用率、产量、尺寸公差和润滑冷却方式都不一样，这些因素也是影响自动化水平的因素。锻件与铸件相比有什么特点金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶，使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织，使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合，其组织变得更加紧密，提高了金属的塑性和力学性能。一般说来，铸件的力学性能低于同材质的锻件力学性能。此外，锻造加工能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻
1·铸造工艺基础 1-1判断题(正确的打√，错误的打X) l.当过热度相同时，亚共晶铸铁的流动性随着含碳量的增多而提高。( ) 2.当合金的化学成分和铸件的结构一定时，浇注温度则是控制合金充型能力的唯一因素。() 3.合金收缩经历三个阶段。其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因，而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的基本原因。( ) 4·共晶成分合金是在恒温下凝固的，结晶温度范围为零。所以，共晶成分合金只产生液态收缩和固态收缩，而不产生凝固收缩。( ) 5.缩孔呈倒锥形，内表面粗糙,热裂纹呈连续直线状，氧化色，缝隙宽;冷裂纹呈曲线状，轻微氧化色，缝隙细小。( ) 6.为防止缩孔的产生，可安放冒口和冷铁，造成顺序凝固。冒口起补缩作用，冷铁也起补缩作用。( ) 7.合金的流动性愈好，充型能力愈强，愈便于得到轮廓清晰、薄而复杂的铸件;合金的流动性愈好，补缩能力愈强，愈利于防止缩孔的产生。( ) 8·为防止铸件产生裂纹，在设计零件时力求壁厚均匀;在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量;在工艺上应降低砂型及砂芯的退让性。( ) 9·冷铁与冒口相配合，可使铸件实现顺序凝固。不使用冒口，冷铁自身可使铸件实现同时凝固。所以，冷铁的作用是控制铸件的凝固顺序。( ) 10·气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的机械性能;而且还降低了铸件的气密性。( ) 1-2选择题 1.合金的铸造性能主要包括( )和( )。 A．充型能力;B。流动性;C、收缩iD、缩孔倾向;E、变形倾向;F、裂纹倾向。 2.某砂型铸件，常产生浇不足、冷隔等缺陷。为防止这些缺陷的产生，可采取的措施有 A、提高浇注温度; B、改变化学成分 C、提高直浇口高度;D A、B与C;E、A与B; 2-l判断题(正确的打v，错误的打x) 1.灰铸铁具有良好的减振性、耐磨性和导热性，是制造床身、壳体、导轨、衬套、内燃机缸体、缸盖、活塞环的好材料。( ) 2·就HT100、HTl50、HT200而言，随着牌号的提高，C、Si、Mn含量逐渐增多，以减少片状石墨的数量，增加珠光体的数量。( ) 3·用某成分铁水浇注的铸件为铁素体灰铸铁件。如果对该成分铁水进行孕育处理，可以获得珠光体灰铸铁，从而提高铸件的强度和硬度。( ) 4·可锻铸铁的强度和塑性都高于灰铸铁。所以，它适合于生产厚壁的重要铸件。( ) 5·在正确控制化学成分的前提下，退火是生产可锻铸铁件的关键，球化处理和孕育处理是制造球墨铸铁件的关键。( ) 6·灰铸铁件通常不需经过热处理便可直接使用，只有在某些特殊场合下才进行时效处理。球墨铸铁件通常需要进行热处理:为获得铁素体球墨铸铁件，要退火;为获得珠光体球墨铸铁件，要正火。至于铸钢件，可进行退火或正火，也可以不进行退火或正火。( ) 2-2 选择题 1.生产上，为了获得珠光体灰铸铁件，可以采用的方法有( )。 A．孕育处理;B．适当降低碳、硅含量;C·适当提高冷却速度;D、A ，B和C;E、A和
第二篇金属压力加工 一.压力加工：利用金属在外力作用下产生的塑性变形来获得具有一定形状和力学性能的原 材料，毛坯或零件的生产方法，叫压力加工 二.加工途径：扎制、拉拔、挤压、冲压 2-1-1金属塑性变形 弹性变形的原因：金属所受外力<屈服强度 塑性变形的原因：金属所受外力>屈服强度 塑性变形的实质：晶体内部间产生了滑移的结果 2-1-2金属塑性变形对金属组织性能的影响 一.组织：1.晶粒沿最大变形方向伸长2.晶粒与晶格发生扭曲，产生内应力3.晶粒间产生碎晶 二.性能：1.强度硬度增高，韧性塑性下降，叫冷变形硬化 2.有回复性（回复温度=0.25-0.3熔点） 3.强化金属材料的重要途径，利用金属的冷变形实现的 三.金属变形中的冷变形与热变形 冷变形：T