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提高车轮金属塑性和降低变形抗力的措施

2018-08-28 17:36:18
由 山西永鑫生火车轮锻造厂 发表

         金属的塑性成形大都是由形状简单的原始坯料,通过塑性变形来达到工艺要求的。固态成形一般变形抗力很大,所以设备吨位也大、而工、模具寿命较低。因此,要通过一定的措施来改善塑性和减小变形抗力。

        1.提高材料成分和组织的均勻性。合金铸锭的化学成分和组织通常很不均匀,若在变形过程中进行一次高温扩散退火或适当加长在锻造温度下的保温时间,能使铸态组织趋于均匀,从而提高塑性。

        2.合理选择变形温度和变形速度。由于合金钢的锻造温度范围一般只有100-200℃,锻造时应避免加工硬化,保证变形金属得到充分的再结晶。若加热温度过高,则易使晶界处的低熔点物质熔化或晶粒过分长大。加热温度过低,则造成加工硬化,而使车轮金属的塑性降低。因此,必须选择合理的变形温度,并保证加热时坯料温度均匀分布。对变形速度较敏感性的材料,必须合理选择变形速度。如较难变形的高合金钢,应尽可能采用较慢的变形速度,并控制其每一次的变形量。


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        3.选择最有利的变形方式。即通过一些改变主应力图的变形方式来达到提高塑性的目的。如挤压时金属的塑性比开式模锻好,而开式模锻又比自由锻好。在自由锻中,用V形砧拔长和带套圈镦粗要比用平砧拔长和不带套圈的镦粗更能发挥全属的塑性。总之,采用不等值的三向压应力状态的变形方式,对提高金属的塑性有利。

        4.以改进操作方法来改善变形的不均匀性。对低塑性材料拔长时,应控制其送进量。当送进量太小时,变形集中在上、下部位, 而中心部位锻不透,并沿轴向产生拉应力,导致锻件内部产生横向裂纹。对难变形合金在镦粗时可用软衬垫镦或“叠锻” (用于薄饼形锻件),以改善变形的不均匀性。

        5.减小工、模具与变形金属的接触面积。当采用弧形砧来锻造薄形工件时,可以减小变形总力,且由于外摩擦力的减小单位流动压力也可降低。或用连续的局部变形 (如展宽十字砧摇摆辗压、径向锻造等)代替整体变形也有同样的效果。

        总之,提高塑性、降低变形抗力的工艺措施很多,应根据生产具体条件和具体情况进行分析选用。


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