（完整版）集美⼤学锻造知识点整理
名词解释：
氧化*：钢料加热到⾼温时，表层中的铁与炉内的氧化性⽓体发⽣化学反应，在钢料表⾯形成氧化铁即氧化⽪。
脱碳：钢料表层的碳和炉⽓中的某些⽓体发⽣化学反应，使钢料表层的碳含量降低，这种现象称为脱碳。
过热：由于加热温度过⾼，加热时间过长⽽引起晶粒过分长⼤的现象称为过热。
过烧：⾦属加热到接近其熔化温度，在此温度下停留时间过长，显微组织除晶粒粗⼤外，晶界发⽣氧化、熔化，有时出现裂纹，⾦属表⾯粗糙，甚⾄呈橘⽪状，称为过烧。
加热规范：是指⾦属坯料从装炉开始到加热完了整个过程，对炉⼦温度和坯料温度随时间变化的规定。加热速度：⾦属表⾯温度升⾼的速度。
温度头：当坯料表⾯加热到始锻温度时，炉温和坯料表⾯的温差称为温度头。
锻造⽐：即KL是表⽰锻件变形程度的指标，它是指在锻造过程中，锻件镦粗或拔长前后的截⾯积之⽐或⾼度之⽐。
锤锻模中⼼：锤锻模中⼼指锤锻模燕尾中⼼线与燕尾上键槽中⼼线的交点，它位于锤杆轴⼼线上，应是锻锤打击⼒的作⽤中⼼。
冲孔⾛样及其原因：⾛样：开式冲孔时，坯料⾼度减⼩，外径上⼩下⼤，上端⾯中⼼下凹，下端⾯中⼼凸起的现象。
原因：环壁厚度D0/d太⼩，D0/d越⼩，冲孔件⾛样越严重。
聚集规则：
聚集第⼀规则：当长径⽐ψ≤3，且端部较平整时，可在平锻机⼀次⾏程中⾃由镦粗到任意⼤直径⽽不产⽣弯曲, ψ允=3。
聚集第⼆规则：当长径⽐ψ＞ψ允，在凹模圆柱形模膛内聚集时，可进⾏正常局部镦粗⽽不产⽣折叠所允许外露的坯料长度f的条件：
①Dm≤1.5d0时，f ≤d0
②Dm≤1.25d0时，f ≤1.5d0
聚集第三规则：当长径⽐ψ＞ψ允，在凸模锥形模膛内聚集时，可进⾏正常局部镦粗⽽不产⽣折叠所允许外露的坯料长度f的条件：
①Dm≤1.5d0时，f ≤2d0
②Dm≤1.25d0时，f ≤3d0
螺旋压⼒机⼒能关系：指⼀次打击后⽑坯消耗的变形功、机械损耗的摩擦功与打击⼒之间的关系。锻造余块：为了简化锻件外形或根据锻造⼯艺需要，零件上较⼩的孔、狭窄的凹槽、直径差较⼩⽽长度不⼤的台阶等难于锻造的地⽅，通常需要填满⾦属，这部分附加的⾦属叫做锻造余块。
知识点梳理：
1.⾃由锻⼯序的分类：
基本⼯序：镦粗、拔长、冲孔、芯轴扩孔、芯轴拔长、弯曲、切割、错移、扭转
辅助⼯序：压钳把、倒棱、压痕
修正⼯序：校正、滚圆、平整
2.⾃由锻⼯艺规程内容：
根据零件图绘制锻件图；
确定坯料的质量和尺⼨；
制定变形⼯艺和确定锻造⽐；
生产螺杆式空压机厂家选择锻造设备；
确定锻造温度范围，制定坯料加热和锻件冷却规范；
制定锻件的技术条件和检验要求；
填写⼯艺规程卡⽚。
3.钢锭缺陷的位置：
钢锭的内部缺陷主要集中在冒⼝、底部及中⼼部分，其中冒⼝和底部作为废料应予切除。
4.⽩点：
⽩点是隐藏在钢坯内部的⼀种缺陷，会显著降低钢的韧性。⽩点是由于钢中存在⼀定量的氢和各种内应⼒共同作⽤下产⽣的，当钢中含氢量较多和热压⼒加⼯后冷却太快时容易产⽣⽩点。
为避免产⽣⽩点，⾸先应提⾼钢的冶炼质量，尽可能降低氢的含量；其次在热加⼯后采⽤缓慢冷却的⽅法，让氢充分逸出和减⼩各种内应⼒。
氢在650℃及350℃时，在钢中扩散速度很⼤，在此温度附近保温停留，便可使氢⼤量扩散出去。
钢中组织应⼒是由奥⽒体转变引起的。因此，要求奥⽒体转变迅速、均匀、完全，则组织应⼒可减⼩。珠光体钢在620-660℃，马⽒体钢在580-660℃及280-320℃时奥⽒体转变最快，故当锻件冷却到上述温度进⾏等温转变时，可以⼤⼤减⼩组织应⼒。
5.锻造温度范围：
锻造温度范围是指始锻温度和终锻温度之间的⼀段温度区间
确定原则：⾦属在锻造温度范围内应具有较⾼的塑性和较⼩的变形抗⼒，使锻件获得良好的内部组织和⼒学性能。在此前提下，为了减少锻造⽕次，降低消耗，提⾼⽣产效率并⽅便现场操作，应⼒求扩⼤锻造温度范围。
基本⽅法：运⽤合⾦相图、塑性图、抗⼒图及再结晶图等，从塑性、变形抗⼒和锻件的组织性能三个⽅⾯进⾏综合分析，确定出合理的锻造温度范围，并在⽣产实践中检验和修订。
讲文明的故事6.粗镦的分类及缺陷：
分类：①平砧镦粗②垫环镦粗③局部镦粗
镦粗时容易出现⿎肚、侧表⾯裂纹和内部组织不均匀等缺陷。
7.拔长⽅法的分类
分类：①平砧拔长②型砧拔长③芯轴拔长
8.芯轴拔长的缺陷：
缺陷：芯轴拔长过程中的主要质量问题是孔内壁裂纹（尤其是端部孔壁）和壁厚不均。填充方块
原因：内壁⾦属由于弯曲作⽤受切向拉应⼒；内孔壁长时间与芯轴接触，温度较低，塑性较差。
措施：锻件两端部锻造终了的温度⽐⼀般的终锻温度⾼100~150 ℃；锻造前芯轴应预热到150~250 ℃
9.拔长⽅法：
（1）螺旋式翻转送进法
（2）往复翻转送进法
（3）单⾯压缩法
10.扩孔⽅法的分类：
分类：①冲⼦扩孔②芯轴扩孔③辗压扩孔
11.⾃由锻设备吨位确定⽅法：
①理论计算法②经验类⽐法
12．开式、闭式模锻三阶段及其特点：
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开式模锻的三个阶段：
（1）开始模压到⾦属与模具侧壁接触为⽌；
（2）⾦属充满模膛；
（3）⾦属充满模膛后，多余⾦属由飞边流出。
第Ⅰ阶段由开始模压到⾦属与模具侧壁接触为⽌，这个阶段的变形犹如孔板间镦粗(在没有孔腔时犹如⾃由镦粗)。第Ⅱ阶段在第Ⅱ阶段，⾦属也有两个流动⽅向：⼀部分⾦属充填模膛；另⼀部分⾦属由桥⼝处流出形成飞边，并逐渐减薄。由于模壁阻⼒，特别是飞边桥⼝部分的阻⼒作⽤，迫使⾦属充满模膛。此阶段⾦属在两个⽅向流动阻⼒明显增⼤，处于三向压应⼒的状态，此阶段是锻件的成形的关键阶段。
第Ⅲ阶段第Ⅲ阶段主要是将多余的⾦属排⼊飞边槽。此时流动分界⾯已不存在，变形仅发⽣在分模⾯附近的区域内，其他部位则处于弹性状态。变形区的应⼒应变状态与薄件镦粗相同，如图5-4所⽰。此阶段是模锻变形抗⼒最⼤的阶段。
闭式模锻的三个阶段：
（1）第Ⅰ阶段——基本成形阶段
（2）第Ⅱ阶段——充满阶段
（3）第Ⅲ阶段——形成纵向飞边阶段
第Ⅰ阶段基本成形阶段
贾乃亮图片
此阶段由开始变形⾄⾦属基本充满模膛。此阶段变形⼒的增加相对较慢。
第Ⅱ阶段充满阶段
第Ⅱ阶段是由第1阶段结束到⾦属完全充满模膛为⽌。此阶段变形⼒将急剧增加，但变形量却很⼩。
此阶段开始时，坯料端部的锥形区和坯料中⼼区都处于三向（或接近等）压应⼒状态。
第Ⅲ阶段形成纵向飞边
此阶段坯料基本上已成为不变形的刚性体，只有在极⼤的模压⼒作⽤下，或在⾜够的打击能量作⽤下，才能使端部的⾦属产⽣变形流动，形成纵向飞边。
这个阶段的变形对闭式模锻有害⽆益，它不仅影响模具寿命，⽽且容易产⽣过⼤的纵向飞边，清除⽐较困难。13.锤上模锻、机械压⼒机模锻、螺旋压⼒机模锻是否打靠：
锤上模锻——不打靠
机械压⼒机模锻——不打靠
通信行程卡13日起正式下线螺旋压⼒机模锻——打靠
14.平锻机、⽔压机模锻的特点（圆⾓、斜度）（锻模结构、材料）
（1）平锻机：有两个互相垂直的分模⾯，斜度可以⼩⼀些，甚⾄个别可以不设分模⾯。⾯与⾯的过渡处要有⾜够⼤的圆⾓。平锻模由冲头、成型凹模、凹模体组成，凹模体（45、40Cr）
（2）⽔压机模锻：液压机上设有顶出装置，模锻斜度可以⼩⼀些，甚⾄不设斜度。上模的斜度应⽐下模⼤。圆⾓半径宜取⼤⼀些。锻模结构采⽤整体式或者组合式，模具材料可以使⽤铸钢。
分析题：
1.锤锻、机锻分模⾯的选取（要求画出两个锻件图）P189
锤锻分模⾯：
分模⾯的选⽤涉及选择锻造⽅位和确定分模位置两个⽅⾯。
锻造⽅位选择的原则：
（1）基本原则：不允许存在铅垂⽅向（及很⼩偏⾓范围内）平⾏光线不能直达的区域，否则锻件成形后⽆法取出。（2）尽量锻出较多凹挡是选择锻造⽅位需要照顾的重点。
（3）模膛深度较浅是锻造⽅位选择的另⼀重要出发点。因为模膛太深，难于填充，会增加飞边消耗；且锻件难于出模。（4）上模填充效果⽐下模好得多，所以锻件的复杂部分及模膛相对深度较⼤的部分应尽可能由上模成形。
分模⾯位置确定：
（1）分模⾯的具体位置⼀般选在锻件侧⾯的中部，以便实时⽬测发现错差，也便于切边。
（2）注意发挥塑性成形能较合理分布显微组织的优势。
（3）粗加⼯的基准避免选在分模线上。
机锻分模⾯：
多数情况下，机锻与锤锻分模⾯位置相同。
由于压⼒机具备顶出机构，使得机锻分模⾯位置可区别于锤锻。
2.画⾃由锻锻件图（不⽤标尺⼨，只需要画出余块余量）P75 / P42、43
锻件类型：①实⼼圆柱体轴杆类锻件②实⼼矩形断⾯类锻件③盘饼类锻件主要⼯序：
第三章
1.⾦属锻前加热的主要缺陷有哪⼏种？产⽣的原因是什么？有哪些防⽌措施？
2.锻造温度范围如何确定？为什么中碳钢要加热到单相区锻造，⽽⾼碳钢要加热到双相区锻造？
锻造温度范围是指始锻温度和终锻温度之间的⼀段温度区间
确定原则：⾦属在锻造温度范围内应具有较⾼的塑性和较⼩的变形抗⼒，使锻件获得良好的内部组织和⼒学性能。在此前提下，为了减少锻造⽕次，降低消耗，提⾼⽣产效率并⽅便现场操作，应⼒求扩⼤锻造温度范围。
基本⽅法：运⽤合⾦相图、塑性图、抗⼒图及再结晶图等，从塑性、变形抗⼒和锻件的组织性能三个⽅⾯进⾏综合分析，确定出合理的锻造温度范围，并在⽣产实践中检验和修订。
中碳钢锻造温度处于奥⽒体单相区时，组织均匀，塑性良好;⾼碳钢锻造温度处于奥⽒体与渗碳区，在此温度区间锻造，可借助塑性变形将析出的渗碳体打碎成弥散分布，以避免⾼于Acm线终锻后在锻件冷却过程中沿晶界析出⽹状碳化物
3.为什么要采⽤多段加热规范？
由于⾼合⾦钢冷锭及⼤型碳素钢、结构钢冷锭的导温性较差，且坯料体积较⼤，若不采⽤多段式加热，让温度充分均匀传播，会在坯料内部形成巨⼤的温度应⼒，可能会导致开裂等缺陷。
4.均热保温的⽬的是什么？
低温装炉温度下保温⽬的是减⼩坯料断⾯温差，防⽌因温度应⼒⽽引起破裂。
中温800 - 810℃保温的⽬的是减⼩前段加热后坯料断⾯上的温差，减⼩温度应⼒，并缩短坯料在锻造温度下的保温时间，以减少氧化、脱碳，甚⾄过热过烧。对于有相变的钢种，更需要此阶段的均热保温，以防⽌产⽣组织应⼒裂纹。
锻造温度下的保温，是为了防⽌坯料中⼼温度过低，引起锻造变形不均，还可以通过⾼温扩散作⽤，使坯料组织均匀化，以提⾼塑性，减少变形不均。
第四章
1.何谓锻造⽐？有什么实际意义？镦粗和拔长时的锻造⽐如何表⽰？