
一、加熱開(kāi)裂
軸承鋼鍛件加熱開(kāi)裂有兩種原因:①加熱過(guò)程中熱應(yīng)力造成;②鍛造過(guò)程中變形量太大、終鍛溫度太低、始鍛、終鍛時(shí)用力過(guò)大、未及時(shí)去應(yīng)力、鍛件結(jié)構(gòu)不合理等原因均可造成鍛件開(kāi)裂。
本文討論的是熱應(yīng)力造成的加熱開(kāi)裂。鋼材在加熱過(guò)程中,熱量總是有表層向內(nèi)部傳遞的,因表層溫度高于內(nèi)層,形成了一定的溫度差,此時(shí)外層的膨脹大于內(nèi)層膨脹,內(nèi)、外層相互牽制就會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力(熱應(yīng)力)。當(dāng)溫度應(yīng)力大于此時(shí)鋼材的強(qiáng)度極限時(shí),鋼材中心部位就會(huì)產(chǎn)生裂紋,這種現(xiàn)象稱為熱裂開(kāi)。
加熱裂開(kāi)是軸承鍛造中不能允許的致命缺陷。究其原因主要是加熱速度過(guò)快造成的,尤其是在800℃以下加熱,由于金屬的塑性差,更容易出現(xiàn)裂開(kāi)。當(dāng)軸承鋼加熱溫度達(dá)到900℃以上時(shí),熱應(yīng)力能夠被塑性變形抵消一部分,允許適當(dāng)提高加熱速度,此時(shí)不僅不易產(chǎn)生裂開(kāi),而且對(duì)減少軸承鋼氧化有積極作用。杜絕加熱開(kāi)裂就是在800 ℃以下必須緩慢加熱(俗稱熱透),在工藝上規(guī)定加熱時(shí)長(zhǎng),沒(méi)有其他好的辦法。
二、鍛造折疊
鍛造折疊是指軸承鋼套圈零件在輾擴(kuò)過(guò)程中,由于零件長(zhǎng)徑比不佳或操作不當(dāng)?shù)仍?,輾擴(kuò)后的零件平面(滾動(dòng)面也可能產(chǎn)生)有時(shí)會(huì)產(chǎn)生凹心過(guò)深,不能被車(chē)、磨加工工藝留量所包容,成品零件平面上會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)條或者弧形裂紋缺陷(裂紋周邊經(jīng)熱酸洗檢查有脫碳現(xiàn)象)。外觀呈明顯黑色。
鍛造折疊產(chǎn)生原因是軸承套圈鍛造過(guò)程中金屬對(duì)流匯合形成的,也可能是變形后的金屬?gòu)澢亓餍纬桑糠纸饘僮冃魏蟊粔喝氲搅硪徊糠纸饘賰?nèi)也可發(fā)生鍛造折疊。鍛造折疊一般發(fā)生在零件表面,比較容易發(fā)現(xiàn)。
避免鍛造折疊的方法是:
1、合理設(shè)計(jì)鍛件毛坯尺寸,使之優(yōu)化,特別注意長(zhǎng)徑比不佳的中大型產(chǎn)品工藝性。
2、提高模具的表面粗糙度,盡可能減少金屬和模具的摩擦力。適當(dāng)增大模具圓角半徑,注意潤(rùn)滑。
通過(guò)總結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐中的軸承零件常見(jiàn)鍛造缺陷,分析了幾種常見(jiàn)鍛造缺陷產(chǎn)生的原因或機(jī)理,給出了基本的解決方法,對(duì)于從事軸承零件鍛造的專業(yè)人員來(lái)說(shuō),具有較好的參考價(jià)值。當(dāng)然軸承零件鍛造缺陷不限于上述幾種形式,也有可能產(chǎn)生其他形式缺陷,有時(shí)是幾種缺陷的疊加,如大晶粒、晶粒不均勻、冷硬現(xiàn)象等鍛造缺陷在此不一一敘述。
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