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大型鍛件通常通過鍛造一次性鑄造形成的大型鑄錠獲得。鑄造后鑄錠中存在氣孔、縮孔、偏析、非金屬夾雜物等常見鑄造缺陷。隨著鋼錠重量的增加，鋼錠的固有缺陷越來越嚴重，這與大型鍛件的高質量要求相矛盾。這些鑄造缺陷的存在對后續(xù)鍛造工藝有極其不利的影響。它們切斷了基體結構的連續(xù)性，大大降低了鋼錠在高溫變形過程中的熱變形塑性。

此外，由于大型鍛件的尺寸效應和重量效應，鋼錠的熱處理過程也非常復雜。加熱溫度過低、保溫時間過短不利于合金元素的擴散，甚至不能保證熱處理過程中組織的均勻性。加熱溫度過高、保溫時間過長，容易導致鋼錠晶粒長大、過熱、過燒，甚至導致雜質元素沿晶界偏析，為后續(xù)加工中的鍛造開裂埋下隱患。

不僅如此，大型鍛件在加熱過程中對加熱速度也有嚴格的限制。這是因為鋼錠在加熱過程中有溫度應力和結構應力，鋼錠本身也有殘余應力，所以在加熱過程中很容易被加熱。由于加熱速度過快導致內外應力不一致，鋼錠出現(xiàn)內部裂紋。然而，緩慢的加熱速度限制了生產效率的提高。因此，大型鍛件的熱處理工藝比中小型鍛件的熱處理工藝困難得多。

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視頻作者：定襄縣億欣源法蘭加工有限公司

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碳、鉻和鎳對不銹鋼鍛件的作用：

碳在不銹鋼鍛件中的作用主要體現(xiàn)在兩個方面：

一方面，碳與鉻具有很強的親和力，可以與鉻形成一系列復雜的碳化物。鋼中碳含量越高，形成的碳化鉻越多。不銹鋼鍛造過程中，當w（Cr）<10%時，主要為硬質合金（Fe，Cr）3C；在高鉻鋼中，復合碳化物（Cr，F(xiàn)e）7C3或（Cr，F(xiàn)e）23C6。這樣，固溶體中的鉻含量降低，鋼的耐腐蝕性也降低。鋼中碳含量越高，其耐腐蝕性越低。對于不銹鋼鍛件，耐腐蝕性是主要要求，因此不銹鋼中的碳含量通常很低，大多數(shù)僅為0.10%~0.20%（質量分數(shù)），一般不超過0.4%（質量分數(shù)）。

另一方面，不銹鋼鍛件的強度隨著鋼中碳含量的增加而增加。在某些場合，要求不銹鋼鍛件具有高硬度和耐磨性；如不銹鋼滾動軸承、彈簧、模具和刀具，需要高硬度和高強度，因此在馬氏體不銹鋼中，為了產生馬氏體相，鋼中的碳含量通常在0.1%和1.0%（質量分數(shù)）之間變化。隨著鋼中碳含量的增加，淬火后鋼的硬度增加，耐磨性相應提高。同時，鋼的強度也增加，塑性相應降低，耐蝕性降低。因此，有必要相應增加鋼中的鉻含量，以生產9Cr18、85Crl7和90Crl8MoV等不銹鋼。

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鍛造軸鍛件中的幾點注意事項：

1）坯料尺寸和中間尺寸符合各工序的操作要點。例如，鐓粗前材料的高徑比（H/D）設置為2-2.5，拉伸過程中的橫截面變換經驗數(shù)據(jù)如表所示。

2）估計每個工序中坯料尺寸的變化。例如，在鐓粗時，坯料的高度略有降低，一般是鍛件高度的1.1倍。

3） 分段壓痕時，確保鍛造軸的每個零件都有足夠的體積。例如，當生產階梯軸、曲軸或齒輪凸臺時，完成每個零件的體積分布。4）在多發(fā)火鍛造軸時，注意中間火加熱的可能性。例如，如果鍛件在開始時拉長，則在二次加熱期間爐體尺寸不夠，軸鍛件無法放入其中。應特別注意后一次火的變形以及后一次火的鍛造和終鍛溫度的控制，以確保鍛造軸的尺寸和質量。

5） 確保在修整中有足夠的修整余量。注:①由于坯料在鐓粗、加長、壓邊、換擋等過程中出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，在中間有修邊余量；②長軸鍛件（如曲軸等）和帶凹槽鍛件的鍛造，由于其長度尺寸太大，不能再次鐓粗。估計長度方向上的尺寸正在被修剪。將略微延伸并導致超出公差。

6） 選擇工具時，請嘗試使用通用工具。當產量較大時，可制作工具或輪胎模具，以提高軸鍛件的質量和產量。

7） 根據(jù)軸鍛件毛坯的尺寸和質量，選擇車間現(xiàn)有設備。

8） 由于軸鍛件的測量是在鍛件處于紅熱狀態(tài)時進行的，因此夾具、測量工具和成型樣品僅用于參考測量。

9） 鍛造軸鍛件的形狀和尺寸主要取決于手鉗的目視觀察和錘子的技術經驗。

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