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锻件行业是如何发展的?
来源: 锻件_不锈钢锻件_筒体锻件_缸体锻件 - 定襄县鑫生锻件厂   发布时间: 2021-03-23 16:56     次浏览   大小:  16px  14px  12px
金属的锻造加工具有悠久的历史,锻造加工的发展主要经历了启蒙阶段、较大发展阶段,逐渐形成一门独立的应用学科。随着人们对生产工具、日用品、武器需求而开始。从目前出土的文物判断,几千年前锻造技术就被人们所掌握,早期的锻造产品仅表现在武器、首饰及日用品方面。
在工业化时期,特别是I860年第一台自由锻水压机的出现及金属塑性变形条件的屈服准则的提出,开始对金属的塑性及压力加工成形迸行深入的研究,促进了锻件业的发展,如今,锻造加工业经过长期的发展已成为一门综合性的技术学科。
新中国成立后,锻造业是从无到有、从小到大逐步建立和发展起来的。随着国家工业体系的形成,在很多大、中型企业里建立了用近代锻压设条装备起来的锻压车间,较大的设备有5t自由锻锤、120000kN自由锻水压机、16t蒸汽-空气模锻锤、300000kN模锻水压机、lOOOOkN螺旋压力机、120000kN热模锻压力机、20000kN平锻机、40000kN精压机、100kJ无砧座锤、63000kN液压螺旋压力机。并建造了与锻造设备相配套的加热设备,其中一些锻压车间采用了煤气和燃油加热炉,电加热炉也得到了越来越多的应用。此外,为了减轻工人的劳动强度,在一些锻造车间里还安装了锻造操作机和装、出料机械手等。目前我国工业、农业、国防产品中所需的各种锻件基本上都可以自给,其中大的自由锻件重试可达几百吨。精密锻造工艺已有了一定的发展。计算机辅助设计在锻造生产中已开始应用。
 
锻件
 
改革开放以来,我国锻造业实现了突飞猛进的发展,目前已成为锻件生产大国,锻件产量连续多年位居世界前列,现有各种锻造设备30000余台,其中自由锻设备26000余台,有万吨压力机。据2009年统计,各类锻件年产量突破770万吨,占全球产量的1/3,锻造厂家存万余家。未来几年,世界上最大的10万吨模锻液压机将落户在苏州昆山,8万吨模锻设条将落户在西安阎良国家航空产业基地。尽管如此,我国还不是锻件生产强国,部分锻造产品的高端核心技术尚未完全掌握,一些关键零部件和原材料还需要进口,综合来看,在整体产品质量、产量和技术水平方面与发达国家相比,尚存在一定差距,在我国的电站、船舶、大型机械、冶金与石化行业中,有些高端的大铟锻件产品还依赖进口,严重制约了我国相关行业的发展。
与工业发达国家相比,我国的锻造生产的主要差距表现在:装备水平差、厂家过多,力量分散,产品缺乏竞争力,科学研究投人少;在锻造生产中模锻件所占的比重较低,如美国、英闻、德国等发达国家模锻件占锻件总重量的70%以上,而我国尚不足20%;我国锻件专业化生产线的数量和规模少于工业发达国家,而且机械化、自动化的水平也较低,在国外发达国家,锻造自动化生产发展较为迅速。现代化的大型锻造车间实现了锻造设备、操作机、吊车联动控制,并配有尺寸自动测试装罝,锻造加热自动控制计算机自动编程的自动锻造等。在锻造生产自动化方面,我国刚刚起步,需要很长的路要走。
目前锻造业发展的趋势为优质轻量化,主要表现为毛坯尺寸精确化、使用高强、高韧的锻件材料;大型锻件整体化,生产专业化,主要表现在大件整体锻造成形,避免材料连接的薄弱面,建立地区性的专业化锻造中心,如轴承锻造中心、齿轮精锻中心、曲轴锻造中心、连杆锻造中心、火车轴锻造中心、台阶轴精锻中心和标准件锻造中心等,以利于企业进行技术改造及采用最新设计和先进工艺;锻造功能剃度化,主要表现在根据工作环境、载荷大小进行合理的锻件组织设计;锻件楮密净形化,主要表现在无余量精密成形,使锻件的形状、尺寸和表面质量最大限度地与产品零件相接近,以便进行少、无切屑加工。为此,应逐步发展和完善精密成形新技术,发展高效精密的锻压设备;高效低成本化,主要表现在发展快速成形技术;多学科复合化,主要表现为在材料科学、力学、数学之间广泛交叉和复合,广泛使用CAD/CAM技术和计算机模拟技术。
改善组织及晶粒大小对于铸态金属坯料,粗大的树枝状晶组织经塑性变形及再结晶而变成等轴的细晶粒组织,对于经轧制、锻造或挤压的钢坯或型材,在以后的热加工中通过塑性变形与再结晶,其晶粒组织也可得到改善。
锻件的晶粒大小直接取决于热塑性变形时的动态回复和动态再结晶的组织状态,以及随后的三种静态软化机理的作用,再结晶晶粒不足以长大,晶粒细小,特别是其中的静态再结晶和亚动态再结晶。而所有这些又都与金属的性质、变形温度、应变速率和变形程度以及变形后的冷却速度等因素有密切关系。
 
锻件
 
对于热变形时只发生动态回复的金属,只要变形程度足以达到稳定动态回复阶段,则亚结构是均匀相等的,其尺寸大小主要与热变形时的温度和速度有关。终锻温度高、应变速率低,则随后的静态再结晶晶粒粗大;反之,则静态再结晶晶粒细小,由于此类金厲的静态再结晶进展缓慢,因此,若锻后的冷却速度快,也可能使静态再结晶不充分。
对于只发生动态再结晶金属,热变形后的晶粒大小与动态再结晶时的组织状态和亚动态再结晶过程有关。当变形温度较高、应变速率较低和变形程度较小时,动态再结晶晶粒较大,经亚动态再结晶后晶粒也较粗大;反之,则动态再结晶晶粒较细小,经亚动态再结晶后的晶粒也就较小。由于亚动态再结晶进展速度很快,因此亚动态再结晶后的晶粒总是比动态再结晶时的晶粒大;如果热变形后继续保持高温、冷却速度过慢,则再结晶后的晶粒又会继续长大而变得很粗大。
合金元素的影响,合金元素不论是固溶还是生成弥散微粒相,都有利于提高再结晶形核率和降低晶界的迁移速度,因而能使再结晶晶粒细化。例如,添加微世Nb的碳钢比普通碳钢能显著降低再结晶速度,使晶粒细化。
热变形时的变形不均匀,会导致再结晶晶粒大小的不均匀,特别是在变形程度过小而落入临界变形程度的区域。再结晶后的晶粒会很粗大。在实际的成形加工中,这种再结晶晶粒的大小不均匀往往很难避免。对于大型自由锻。可以通过改进工艺操作规程来改善这种不均匀性;但在热模锻时,由于模锻件形状往往很复杂,而所用原毛坯的形状又比较简单,这样变形分布就可能很不均匀,而出现局部粗晶现象。在热塑性变形时,当变形程度过大(>90%)且温度很高时,还会出现再结晶晶粒的相互吞并而异常长大,此称二次再结晶。
 


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