[科普中国]-锻造毛坯

性能特点

锻造毛坯和铸造毛坯都是常用毛坯，由于它们的力学性能有很大的差别，所以应用的范围也不相同。铸造毛坯晶粒粗大，内部容易产生缩孔、缩松、气孔、渣气孔等缺陷，又因含有大量起割裂金属基体作用的石墨，所以铸造毛坯的强度较低，韧性较差，不能承受较大的拉伸应力和弯曲应力，也不能承受较大的冲击载荷。而锻造毛坯则晶粒细小，组织致密，又能经受各种热处理强化工艺，所以锻造毛坯强度较高，韧性较好，可以承受较大的拉伸应力和弯曲应力，也能在较强的冲击载荷下工作。

可见，在选材和确定毛坯生产方法时，凡是承受较大拉伸应力和弯曲应力，且有冲击载荷或受较大脉动应力作用的重要机械零件，大多选用各类结构钢，经锻造加工获得毛坯，再经过机械加工和适当的热处理，最后得到成品零件。

锻造毛坯的准备1、自由锻锻件的主要缺陷

（1）裂纹是锻件经常出现的缺陷。

（2）发裂为宽度不超过十分之几毫米的极细的裂纹。

（3）熔渣、砂粒等夹杂。

（4）轴心裂纹及末端凹陷。

（5）表面氧化皮斑痕。

（6）折叠及夹层。

2、模锻锻件的主要缺陷

（1）因锻模磨损而引发的锻件尺寸不符合图样要求。

（2）锻模的上下模位置错移产生的锻件错移位。

（3）夹层是模腔设计不当或锻打操作不当，使金属在模腔内不能正常流动所致。

（4）表面氧化皮斑痕。

（5）模锻未充满型腔。1

锻造毛坯的选用条件1、结构件的材料必须具有良好的可锻性

良好的可锻性是采用锻造加工方法生产毛坯的基本条件。如铸铁、铸造铝合金、滑动轴承合金等可锻性差的金属材料，只能用铸造方法生产毛坯。而各种结构钢、变形铝合金和压力加工铜合金等金属材料，都可以采用锻压加工方法生产毛坯。可见，选择毛坯的生产方法与选材有直接关系。

2、锻造毛坯的外形不能过于复杂，特别是不能有内腔结构。

外形简单，单件生产性质的零件，可选用自由锻造方法生产零件毛坯。而外形较复杂和生产批量较大的零件，可选用胎模锻或模锻等方法制造零件毛坯。此外，还应根据本章第四节中对锻件结构工艺性的要求，考虑锻件的形状和结构。

3、结构件锻造毛坯必须进行预先热处理

在锻造过程中，由于锻件各部分的终锻温度、变形程度和冷却速度不一样，所以锻件内部会出现组织不均匀、残余内应力和冷变形强化等缺陷。这不仅会降低锻件质量，而且会给机械加工和最终热处理带来困难。为此，锻件通常都要进行适当的热处理。通过锻后的热处理，可以均匀组织，细化晶粒，消除残余内应力。从而为最后热处理（如淬火）作好组织上的准备。同时，因锻件硬度得到调整，所以切削加工性能也可得到改善。2

锻造毛坯的润滑与防护技术长期以来，热模锻只对或主要对模具润滑，而极少或不对毛坯进行润滑，通常所说的润滑都是指对模具的润滑。随着塑性成形技术的发展，为满足钢热挤压、高温合金和钛合金等难变形合金锻造、钢和有色金属冷锻和温度等精密成形技术的要求,发展了对锻造毛坯的润滑与防护技术。所谓锻造毛坯的润滑与防护技术是指在锻造过程中除按常规对模具进行润滑外，还对锻造毛坯进行预处理，以达到润滑和防护的目的。

如冷成形毛坯的反应涂层润滑技术：

冷锻、冷挤压等工艺的变形量大,单位压力也极大,如果润滑不好，模具寿命将急剧下降。低碳钢、中碳钢、共析钢、过共析钢、铝合金（大变形量冷挤）、低合金结构钢和轴承钢等毛坯的冷锻、冷挤、拉拔润滑通常采用毛坯磷酸盐涂层（被膜）与金属皂、脂肪酸、石墨、二硫化钼和有机高分子材料相结合的组合润滑工艺，而不锈钢冷锻、冷挤则采用草酸盐涂层（被膜）与金属皂等润滑剂相结合的组合润滑工艺。

磷酸盐和草酸盐涂层润滑技术是在毛坏表面通过形成反应性被膜作为载体，再施加润滑剂，达到优异润滑效果的一种润滑工艺。碳钢、低碳合金钢等主要采用磷化方式形成被膜，当钢中铬的含量超过5%时，就不能被磷化。因此，不锈钢、镍基合金、高铬合金的表面处理采用草酸盐的方式形成被膜。3