锻造工艺学2

第一、二章 锻造生产用原材料与下料1、钢锭由冒口、锭身和底部组成。

2、大型钢锭的组织结构：答：1）细晶粒层 由于钢液接触模壁冷凝速度快，产生大量晶核，因而表面首先凝固成细小的等轴晶粒层（或称激冷层）；2）柱状晶区 表面细晶粒层形成后，锭模温度上升，继续散热速度减慢，晶粒开始沿着与模壁垂直的方向发展，从而形成柱状晶区。

由于选择结晶的缘故，易熔成分挤向中心，所以柱状晶区的夹杂及其他缺陷较少；3）倾斜树枝晶区 随着柱状晶区的不断发展，锭模温度继续上升，散热速度愈加减慢，加以杂质和气体上浮的运动作用，于是形成晶轴偏离柱状晶体方向的倾斜树枝晶区，并且A 形偏析区也在这一区间形成；4）粗大等轴晶区 倾斜树枝晶区长大到一定阶段后，由于外层收缩脱离锭模产生间隙，散热速度更加减慢，中心区的钢液有可能达到同一过冷度而同时凝固，最终形成粗大等轴晶区。

在这一区间的上部出现V 形偏析，下部出现负偏析，夹杂与疏松等缺陷较多，由此不难看出钢锭中心处组织较差；5）沉积堆 底部的钢液凝固快，形成较厚的细晶粒层。

此外，由于上部钢液中最初形成的晶体因比重大而下沉，并将碰断的树枝状晶分枝一起向下堆积。

在这一过程中，由于周围凝固，并且钢液补缩能力较小，所以沉积堆的组织疏松，氧化物夹杂多，在化学成分上构成负偏析区；6）冒口区 因为选择结晶的关系，钢锭内首先凝固的部分纯度高，最后凝固的冒口区杂质最多，特别是熔点低的硫化物和磷化物。

冒口区的钢液比重小，在凝固过程中得不到补缩，因而最终形成大缩孔，其周围并存在大量疏松。

钢锭底部和冒口占钢锭重量的5--7%和18--25%。

对于合金钢，切除的冒口应占钢锭的25--30%，底部占7--10%。

3、大型钢锭的内部缺陷以及形成原因：答：1）偏析 钢锭内部化学成分和杂质分布不均匀性称为偏析。

偏析是钢液凝固时选择结晶的产物。

偏析可分为树枝状偏析（或显微偏析）和区域偏析（或低倍偏析）两种。

树枝状偏析是指钢锭在晶体范围内化学成分的不均匀性。

锻造工艺知识点总结1. 材料准备在锻造工艺中，材料的选择对成品的质量和性能有着直接的影响。

常见的锻造材料包括碳钢、合金钢、不锈钢、铝合金、铜合金等。

在选择材料时，需要考虑其机械性能、化学成分、热处理性能等因素。

同时，还需要根据锻造零件的形状、尺寸和用途来确定材料的种类和规格。

在准备材料时，需要注意保持材料的表面清洁，并严格控制材料的质量。

2. 设备操作锻造设备是进行锻造工艺的关键设备，其操作技术和安全生产是非常重要的。

常见的锻造设备包括锻造机、冷镦机、液压机等。

在设备操作过程中，需要严格遵守操作规程，正确使用设备，保持设备的良好状态。

同时，还需要对设备进行定期检查和维护，及时发现和排除设备故障，确保设备的安全和稳定运行。

3. 工艺参数在进行锻造工艺时，需要控制一定的工艺参数，以确保锻造件的质量和形状。

常见的工艺参数包括温度、压力、锻造速度、模具形状等。

在锻造过程中，需要根据不同的材料和锻造件的形状和尺寸来确定合适的工艺参数。

通过合理控制工艺参数，可以有效地提高锻造件的性能和表面质量。

4. 质量控制质量控制是锻造工艺的重要环节，对于保证锻造件的质量和性能至关重要。

在进行锻造过程中，需要对每一道工序进行质量检验和控制，确保每一个工艺环节的质量达标。

在锻造件成形后，还需要对其进行尺寸测量、力学性能测试、表面质量检查等多项质量检验，以验证其质量和性能是否满足要求。

总之，锻造工艺是一项复杂而又重要的金属加工工艺，需要掌握一定的知识和技能。

在实际生产中，需要严格按照工艺流程和操作规程进行操作，确保锻造件的质量和性能。

希望通过本文的总结，能够对锻造工艺有更深入的了解和认识，为相关从业人员提供一定的参考和指导。

锻造工艺的概念一、引言锻造工艺是一种通过对金属材料进行加热、变形和冷却等操作，来改变金属内部晶体结构和外形的工艺技术。

锻造工艺从古代以来就被广泛应用于金属加工领域，不仅可以提高金属的强度和韧性，还可以制造出各种形状复杂的构件。

本文将从锻造工艺的定义、分类、过程和应用等方面对其进行全面、详细、完整和深入的探讨。

二、锻造工艺的定义锻造工艺是指通过将金属材料加热至其塑性状态，然后施加压力使其产生塑性变形，最终获得所需形状的制造工艺。

锻造工艺在金属加工中占有重要地位，它可以改变金属的内部晶体结构，提高材料的力学性能，增加金属的密度，减小材料的晶格缺陷，从而使金属具有更好的强度、韧性和硬度等特性。

三、锻造工艺的分类锻造工艺根据加热温度、应用于金属材料的压力和形变速率的不同，可以分为以下几种类型：1. 热锻热锻是指在金属材料高温状态下进行的锻造工艺。

通过加热金属材料至其变形温度以上，使其变得柔软，并施加一定的压力和形变速率，以实现金属的塑性变形。

2. 冷锻冷锻是指在常温下进行的锻造工艺。

相对于热锻而言，冷锻的材料硬度较高，精度较高，并且可以避免由于高温引起的氧化和变形。

3. 温锻温锻是介于热锻和冷锻之间的锻造工艺。

在温度较低的条件下进行锻造，既可以降低材料的变形力度，又能够保持一定的塑性和可变形性。

4. 等静压锻造等静压锻造是指利用静态液压力将金属材料加热至高温进行锻造的工艺。

与其他类型的锻造工艺相比，等静压锻造可以制造出更为复杂的形状，并且材料的力学性能更加均匀。

四、锻造工艺的过程锻造工艺主要包括以下几个基本过程：1. 加热将金属材料加热至其变形温度以上，使其达到塑性状态，以便于进行后续的变形。

2. 变形通过施加压力，使金属材料发生塑性变形。

变形过程可以通过锤击、挤压、滚压等不同的方式进行。

3. 冷却将变形后的金属材料进行快速冷却，以固化其内部结构，提高强度和硬度。

4. 补正对变形后的金属材料进行修整和修饰，使其达到所需的精度和形状要求。

锻造工艺学复习题1、开式模锻：变形金属的流动不完全受模腔限制的一种锻造方式；2、闭式模锻：也称无毛边模锻，在变形过程中，金属始终被封闭在型腔内不能排出，迫使金属充满型槽而不形成毛边的一种锻造方式。

3、锤上模锻的工步：1模锻工步（顶锻和终锻工步）、2制坯工步（墩粗、拔长、滚挤、卡压、成形、弯曲）、3切断工步4、模锻的斜度：为便于模锻件从型槽中取出，必须将型槽壁部做成一定的斜度，称为模锻斜度或出模角。

模锻斜度可以是锻件侧壁附加的斜度也可以是侧壁的自然斜度。

5、模锻的圆角：为了使金属易于流动和充满型槽，提高锻件的质量并延长锻模的寿命，模锻件上所有的转接处都要用圆弧连接，使尖角、尖边呈圆弧过渡，此过渡处陈锻件的圆角。

钳口：终锻型槽和预锻型槽前端留下的凹腔叫钳口。

钳口主要用来容纳夹持坯料的夹钳和便于从型槽中取出锻件；另一作用是作为浇注检验用的铅或金属类样件的浇口。

6、模具设计怎么做？1、绘制锻件图、计算锻件的主要参数3、确定锻锤吨位4确定毛边槽型式和尺寸5、确定终锻型槽形式和尺寸5确定终锻型槽6、设计预锻型槽7、绘制计算毛坯图8、制坯工步选择9、确定坯料尺寸10、制坯型槽设计11、锻模结构设计7、平锻工艺的特点和应用范围？特点：（1）锻造过程中坯料水平放置，其长度不受设备工作空间的限制，可锻出立式锻压设备不能锻造的长杆类锻件，也可用长棒料逐渐连续锻造。

（2）有两个分模面，因而可以短处一般锻压设备难以锻成的，在两个方向上有凹槽、凹孔的锻件，锻件形状更接近零件形状。

（3）平锻机导向性好，行程固定，锻件长度方向尺寸稳定性比锤上模锻高。

（4）平锻机可进行开式和闭式模锻，可进行终锻成形和制坯，也可进行弯曲、压扁、切料、穿孔、切边等工步。

应用范围：随着工业的不断进步和发展到目前平锻机以用于大批量生产汽门、汽车半轴、环类锻件等。

8、曲柄压力机和模锻锤比较各有什么特点？应用范围有何不同？曲柄压力机的特点:（1）由于变形力由设备本身封闭系统的弹性变形所平衡，滑块的压力基本上属静力性质，因而工作时无震动，噪音小。

第一章，锻造用材料准备1`锻造是金属塑性成形工艺的一种，属于体积成形技术. 锻造就是要使金属由一种形态在无切削的情况下变形为另一种形态的过程，通常需要大型设备。

2`为什么要锻造改善组织性能；提高材料利用率。

3`模锻根据使用的设备：锤上模锻——模锻锤./螺旋压力机上模锻——螺旋压力机./锻压机上模锻——模锻压力机、平锻机、模锻液压机等4`锻造生产流程：备料—加热—锻造—热处理—清理—校正—质检5`优势：锻件的力学性能高/ 模锻具有较高的生产效率/可提高材料利用率不足：工艺难度大/工作条件差/对环境有一定的影响6锻造用原材料从材质上分黑色金属/有色金属有色金属：铝合金镁合金铜及其合金钛合金镍合金等..从形态上分：钢锭（大型锻件）/轧材、挤压棒材和锻坯（中小型锻件）.7锻造用钢锭8钢锭的内部缺陷（1）偏析：各处的成分、杂质分布不均匀（2）夹杂：冶炼中氧化物、硫化物、硅酸盐等非金属夹杂外来夹杂物（3）气体：钢锭中的有害气体（氢、氧等）（4）气泡：主要分布在钢锭的冒口、底部及中心部位（5）缩孔：在最后凝固的冒口区，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。

（6）疏松：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。

9晶粒度：用于描述晶粒大小的参数，常用的是1~8级。

常用的表示方法：8级的晶粒实际平均长度0.0196mm。

1级的晶粒实际平均长度0.222mm。

单位体积的晶粒数目（ZV）单位面积内的晶粒数目（ZS）晶粒的平均线长度（或直径）10下料方法剪切下料是一种普遍采用的方法(专用剪床、曲柄压力机、液压机、锻锤)优点：（a）效率高、操作简单（b）断口无金属损耗、模具费用低（c）对设备要求低缺点：（a）坯料局部被压扁（b）端面不平整（c）剪断面常有毛刺和裂缝（d）下料不准确锯切法(圆盘锯、弓形据、带锯)优点：（a）下料长度准确（b）端面平整缺点：（a）生产效率低（b）锯口有材料损耗切割法(利用气割器或普通焊枪，把坯料局部加热至熔化温度，逐步使之熔断。

锻造工艺学复习题1、开式模锻：变形金属的流动不完全受模腔限制的一种锻造方式；2、闭式模锻：也称无毛边模锻，在变形过程中，金属始终被封闭在型腔内不能排出，迫使金属充满型槽而不形成毛边的一种锻造方式。

3、锤上模锻的工步：1模锻工步（顶锻和终锻工步）、2制坯工步（墩粗、拔长、滚挤、卡压、成形、弯曲）、3切断工步4、模锻的斜度：为便于模锻件从型槽中取出，必须将型槽壁部做成一定的斜度，称为模锻斜度或出模角。

模锻斜度可以是锻件侧壁附加的斜度也可以是侧壁的自然斜度。

5、模锻的圆角：为了使金属易于流动和充满型槽，提高锻件的质量并延长锻模的寿命，模锻件上所有的转接处都要用圆弧连接，使尖角、尖边呈圆弧过渡，此过渡处陈锻件的圆角。

钳口：终锻型槽和预锻型槽前端留下的凹腔叫钳口。

钳口主要用来容纳夹持坯料的夹钳和便于从型槽中取出锻件；另一作用是作为浇注检验用的铅或金属类样件的浇口。

6、模具设计怎么做？1、绘制锻件图、计算锻件的主要参数3、确定锻锤吨位4确定毛边槽型式和尺寸5、确定终锻型槽形式和尺寸5确定终锻型槽6、设计预锻型槽7、绘制计算毛坯图8、制坯工步选择9、确定坯料尺寸10、制坯型槽设计11、锻模结构设计7、平锻工艺的特点和应用范围？特点：（1）锻造过程中坯料水平放置，其长度不受设备工作空间的限制，可锻出立式锻压设备不能锻造的长杆类锻件，也可用长棒料逐渐连续锻造。

（2）有两个分模面，因而可以短处一般锻压设备难以锻成的，在两个方向上有凹槽、凹孔的锻件，锻件形状更接近零件形状。

（3）平锻机导向性好，行程固定，锻件长度方向尺寸稳定性比锤上模锻高。

（4）平锻机可进行开式和闭式模锻，可进行终锻成形和制坯，也可进行弯曲、压扁、切料、穿孔、切边等工步。

应用范围：随着工业的不断进步和发展到目前平锻机以用于大批量生产汽门、汽车半轴、环类锻件等。

8、曲柄压力机和模锻锤比较各有什么特点？应用范围有何不同？曲柄压力机的特点:（1）由于变形力由设备本身封闭系统的弹性变形所平衡，滑块的压力基本上属静力性质，因而工作时无震动，噪音小。