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鍛件材料的選擇應當符合熱處理要求

時間:2020-12-08 09:32:29    來源:法蘭鍛件網    瀏覽:772    

       鍛件材料選擇是否合理,直接關系到熱處理質量,如果所選的材料通過熱處理未能達 預定的性能指標,則需要重新選擇材料。優選材料時應注意以下幾個問題:

       1)根據鍛件的工作條件和失效形式選材,鍛件所受載荷類型和大小、工作介質、環境及失效形式不同,所選用材料不一樣。例如,井下采煤機截割煤巖的部位——截齒鍛件,一般只能承受較低的沖擊,其主要失效形式為磨損,因此,截齒的齒尖材料一般選用高硬度的硬質合金;而與之相反的是,露天煤礦中廣泛采用的挖掘機挖掘煤巖的部位一斗齒,則通常采用硬度較低的高錳鋼,這是因為斗齒在工作中承受的沖擊較高,經過水韌處理后的高錳鋼處于奧氏體狀態,在強沖擊作用下可發生相變,轉變為馬氏體組織,起到硬化和提高耐磨性的作用。相似的情況在其他場合中也經常遇到,比如,冷沖頭若承受的沖擊能量較高,其失效形式為崩刃或斷裂,可選用韌性高的彈簧鋼制造;若沖頭承受的沖擊能量小,其失效形式為磨損,可選用W6Mo5Cr4V2高速鋼;若設計承受沖擊能量更小的連桿時,選用球墨鑄鐵會使其使用壽命更長。

       2)材料選擇應考慮到鍛件的結構形狀。形狀復雜的鍛件淬火時易變形或開裂,在保證性能和不過多增加成本的前提下,選用淬透性好的合金鋼,采用油淬可避免產生廢品。

       3)材料選擇要與熱處理工藝相適應,各種材料均有最佳的熱處理工藝。例如,中碳鋼在調質處理后可以獲得優良的綜合力學性能,表面加熱淬火后可以獲得較高的耐磨性;常用于制造儀表彈性元件的鈹青銅一般可以通過固溶處理+時效處理來提高其硬度和彈性極限,而對于純銅的強化,只能依靠塑性變形來實現。為了避免在選材上的不妥,設計人員應該對材料熱處理后的組織性能有所了解。

       4)鍛件盡量選用可簡化熱處理工序的材料。在保證使用性能前提下,應盡量選用工序簡化的材料,既能滿足產品質量要求,又降低了成本,如非調質鋼的應用,低碳鋼淬火代替中碳鋼調質等。

       5)所選用的材料不僅要具有良好的加工工藝性能,而且應容易加工成形,在加工過程中合格率高,是設計人員在選材時應該重視的問題。依據工件的加工工藝過程,材料應具有相應的良好的工藝性能,如鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、機加工性能和熱處理工藝性能等。

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