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自由鍛簡介

自由鍛是一種使處于上、下砧鐵之間的金屬在沖擊力或壓力的作用下產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需形狀、尺寸以及內(nèi)部質(zhì)量鍛件的一種加工鍛造方法。自由鍛件在自由鍛造時，金屬坯料除與上、下砧鐵之間接觸的金屬部分不受外部限制，可朝其它各個方向均能自由變形流動，因而無法控制變形的發(fā)展。

自由鍛分類

通常情況下，自由鍛有多種類型，手工鍛造以及機器鍛造等類別，其中：

1、手工鍛造：一般情況下，手工鍛造只能生產(chǎn)小型鍛件，生產(chǎn)率也較低；

2、機器鍛造：機器鍛造是泉尚自由鍛的主要方法，具有加工、加工質(zhì)量好等特點。

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鍛造余熱正火（退火）。

鍛造余熱正火（退火）形成后，當溫度高于Ar3（亞共析鋼）時，在正火爐、冷卻箱或退火爐中進行正火或控制冷卻，以獲得正火組織。由于鍛件的加熱溫度較高，采用該技術處理的鍛件晶粒度較厚，通常用于熱處理，但不適用于晶粒度要求較高的鍛件。同時，處理后得到的組織是珠光體+鐵素體的平均結(jié)構(gòu)，在隨后的熱處理中沒有結(jié)構(gòu)遺傳，晶?？梢约毣?/p>

鍛造廢熱等溫正火。

鍛造余熱等溫正火是指鍛造成型后，當溫度高于Ar3（亞共析鋼）時，快速冷卻，冷卻至等溫溫度，保持一段時間，然后風冷至室溫。鍛件成型后溫度一般為900℃～1000℃，淬火速度一般控制在30℃～42℃/min，等溫溫度一般為550℃～680℃（具體根據(jù)不同材料確定）。

快速冷卻是該工藝的一部分，它可以通過調(diào)整冷卻風量、風速和風向來確保鍛件冷卻后的溫度對稱。等溫溫度根據(jù)材料的品種和所需硬度確定，通常選擇在珠光體轉(zhuǎn)變曲線的，以縮短等溫保持時間。

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鍛造組織殘留主要出現(xiàn)在用鑄錠作坯料的鍛件中。鍛造組織主要殘留在鍛件的困難變形區(qū)。鍛造比不夠和鍛造方法不當是鑄造組織殘留產(chǎn)生的主要原因。鑄造組織殘留會使鍛件的性能下降，尤其是沖擊韌度和疲勞性能。

局部充填不足主要發(fā)生在筋肋、凸角、轉(zhuǎn)角、圓角部位，尺寸不符合圖樣要求。產(chǎn)生的原因可能是：①鍛造溫度低，金屬流動性差；②設備噸位不夠或錘擊力不足；③制坯模設計不合理，坯料體積或截面尺寸不合格；④模膛中堆積氧化皮或焊合變形金屬。

欠壓指垂直于分模面方向的尺寸普遍增大，定襄法蘭鍛件，產(chǎn)生的原因可能是：①鍛造溫度低。②設備噸位不足，錘擊力不足或錘擊次數(shù)不足。

晶粒不均勻是指鍛件某些部位的晶粒特別粗大，某些部位卻較小。產(chǎn)生晶粒不均勻的主要原因是坯料各處的變形不均勻使晶粒破碎程度不一，或局部區(qū)域的變形程度落人臨界變形區(qū)，或高溫合金局部加工硬化，或淬火加熱時局部晶粒粗大。耐熱鋼及高溫合金對晶粒不均勻特別敏感。晶粒不均勻?qū)⑹瑰懠某志眯阅?、疲勞性能明顯下降。

變形時由于溫度偏低或變形速度太快，以及鍛后冷卻過快，均可能使再結(jié)晶引起的軟化跟不上變形引起的強化（硬化），從而使熱鍛后鍛件內(nèi)部仍部分保留冷變形組織。這種組織的存在提高了鍛件的強度和硬度，但降低了塑性和韌性。嚴重的冷硬現(xiàn)象可能引起鍛裂。