鍛件的鍛造溫度范圍是指開(kāi)始鍛造溫度(始鍛溫度)和結(jié)束鍛造溫度(終鍛溫度)之間的一段溫度區(qū)間。
鍛造溫度范圍的確定原則是:應(yīng)能保證鍛件毛坯在鍛造溫度范圍內(nèi)具有較高的塑性和較小的變形抗力,并能使制出的鍛件獲得所希望的組織和性能。在此前提下,鍛造溫度范圍應(yīng)盡可能取得寬一些,以便減少鍛造火次,降低消耗,提高鍛件生產(chǎn)效率并方便操作等。
確定鍛造溫度范圍的基本方法是:運(yùn)用合金相圖、塑性圖、抗力圖及再結(jié)晶圖等,從塑性、變形抗力和鍛件的組織性能三個(gè)方面進(jìn)行綜合分析,確定出合理的鍛造溫度范圍,并在生產(chǎn)實(shí)踐中進(jìn)行驗(yàn)證和修改。
合金相圖能直觀地表示出合金系中各種成分的合金在不同溫度區(qū)間的相組成情況。一般單相組織比多相組織塑性好、抗力低。多相組織由于各相性能不同,使得變形不均勻,同時(shí)基體相往往被另一相機(jī)械地分割,故塑性低,變形抗力提髙。鍛造鍛件時(shí)應(yīng)盡可能使合金處于單相狀態(tài),以便提高鍛件工藝塑性和減小變形抗力。因此,首先應(yīng)根據(jù)相圖適當(dāng)?shù)剡x擇鍛造溫度范圍。
塑性圖和抗力圖是對(duì)某一具體牌號(hào)的金屬,通過(guò)熱拉伸、熱彎曲或熱鐓粗等試驗(yàn)所測(cè)繪出的關(guān)于塑性、變形抗力隨溫度而變化的曲線圖。為了更好地符合鍛造生產(chǎn)實(shí)際。常用動(dòng)載設(shè)備和靜載設(shè)備進(jìn)行熱教粗試驗(yàn),這樣可以反映出變形速度對(duì)再結(jié)晶、相變以及塑性、變形抗力的影響。
再結(jié)晶表示變形溫度、變形程度與鍛件晶粒尺寸之間的關(guān)系,是通過(guò)試驗(yàn)測(cè)繪的。它對(duì)確定最后一道變形工序的鍛造溫度、變形程度具有重要參考價(jià)值。對(duì)于有晶粒度要求的鍛件 (例如高溫合金鍛件),其鍛造溫度常須要根據(jù)再結(jié)晶圖來(lái)檢查和修正。
一般來(lái)講,碳鋼的鍛造溫度范圍,僅根據(jù)鐵-碳相圖就可確定。大部分合金結(jié)構(gòu)鋼和合金工具鋼,因其合金元素含量較少,對(duì)鐵-碳相圖形式并無(wú)明顯影響,因此也可參照鐵-碳相圖來(lái)初步確定鍛造溫度范圍。對(duì)于鋁合金、鈦合金、銅合金、不銹鋼及高溫合金等鍛件,往往須要綜合運(yùn)用各種方法,才能確定出合理的鍛件鍛造溫度范圍。