热锻工艺及其应用

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根据锻造温度,锻造可分为热锻、冷锻和温锻。大多数要锻压的金属部件都是在热锻条件下进行的。

热锻是应用最广泛的锻造工艺。在热锻造过程中,锻造的温度高于金属的再结晶温度,即在金属中形成新晶粒的温度。这种高温是防止金属在变形过程中发生应变硬化的必要条件。

在工业生产的实际情况中,摩擦在生产过程中起着一定的作用。模具工作界面的摩擦力阻碍了材料在表面附近的扩散,而中心的材料则更容易膨胀。结果是创建一个桶形状的部分。这种效果在金属锻造术语中称为成筒。装桶通常是不可取的,可以通过使用有效的润滑来控制。在热锻制造过程中,另一个要考虑的问题是铁水与冷却模具之间的传热,这通常起到增加成桶效果的作用。靠近模具表面的金属比靠近零件中心的金属冷却得快。较冷的材料更能抵抗变形,膨胀比中心较热的材料要小,这也会造成桶状效应。

热锻的优点有:

  • 高应变率,因此容易流动的金属。
  • 再结晶和恢复是可能的。
  • 所需的兵力更少。

热锻的缺点是:

  • 在高温下润滑很困难。
  • 工件发生氧化和结垢。
  • 可怜的表面光洁度。
  • 较小的精确的公差。
  • 在冷却过程中材料可能发生翘曲。

如何识别热锻工艺?

热锻过程

热锻发生在金属的再结晶温度以上。采用相同的温度(TH)来区别冷锻工艺(参见热锻与冷锻)。

TH = 0.6 x TS (TS:材料的熔化温度- K的所有数字)

如果工艺温度高于TH,则该工艺被定义为热锻造。这并不一定意味着材料需要加热。在低熔点的金属(例如铅)中,在室温下会发生再结晶。

热成形的特征效应,是在温度高于TH时材料的强度折减(屈服应力)显著。成型的部件变成了一种“面团状”的一致性。

再结晶——金属晶格结构的新形成——是造成这种现象的原因。通过降低金属中存在的应变硬化(位错密度)、位错的活化(热活化)以及在锻造过程中或之后发生的相互恢复和再结晶过程,有可能实现非常高的成形性。因此,当目标是通过成形来实现复杂的三维几何形状时,热锻被使用。此外,它还可以对难以成形的材料进行加工,这些材料在冷的时候只能被限制成型。由于热锻条件下的强度降低,与冷成形相比,工艺的力和工作需求可以降低。

再结晶负责,通过组织的彻底改造,可能多次,形成一个相对细晶粒的组织。它表现出强度和延性的最佳组合。这种情况使热锻成为生产高应力安全元件的最重要的制造工艺之一。

热锻的应用

再结晶伴随着高温和增强的成形性,使非常细的组织精确调整。强度-耐久性组合的规定比其他任何成形工艺都要严格,因此热模锻在高运行负荷(静态和动态)对零件有特殊要求的情况下都可以成为一种制造工艺。一般来说,这些部件被称为“安全关键部件”。因此,汽车和航空航天行业代表了热锻件最重要的买方市场。

汽车用热锻件

汽车用热锻

欧洲杯有奖竞猜的微博主要用于汽车锻件。由于越来越轻的建筑需求,锻造铝合金正在上升;镁的使用非常罕见。

在体积段,零件多采用闭式模锻工艺锻成中小系列。这使得大多数汽车部件具有高强度和工作性能。

下面列出了一些典型的汽车锻件。这些例子既适用于乘用车,也适用于商用车:

  • 发动机部件:活塞,连杆,凸轮,凸轮轴,曲轴,阀门,分配器外壳,平衡轴
  • 驱动齿轮:各种类型的小齿轮,同步器环,无级变速器,…
  • 动力系统:法兰轭架和销钉载体,轮毂,传动轴,万向节,关节盘
  • 起落架:车轮托架,轴颈,枢轴轴承,轴短,球头,转向杠杆,转向杠杆,前桥梁,叉骨,…
  • 制动系统:制动板,制动载体,制动缸,制动把手

航空航天应用的热锻件

  • 机身部件,如门和机翼配件,肋,窗框
  • 发动机有涡轮叶片,推进锥,圆盘,控制杆
  • 尾翼配件和导轨
  • 起落架:托架,紧固件,销钉
  • 转子系统:配件,转子头,齿轮箱盖

在航空航天领域,除了钢材锻件外,还使用了镍基、钛合金等高强度、耐高欧洲杯有奖竞猜的微博温的特殊材料,以及锻造铝合金、镁合金等轻质建筑材料。

额外的应用领域

热锻不限于汽车和航空航天应用。此外,热锻件还可以在其他一些重要的应用领域展示其优势:

  • 建筑行业
  • 机械工程
  • 农业
  • 国防工业
  • 钢结构
  • 海洋产业
  • 卫生部门
  • 精密工程和制表工业

CFS锻造是专业的钢材热锻公司。热锻件主要出口美国、英国、澳大利亚、加拿大、南非等国家和地区。如果您有任何热锻项目,请联系我们。

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