常用金属材料热锻时的成形特性

金属锻造成形的基本知识

金属锻造成形的基本知识锻造的根本目的：获得所需形状和尺寸的锻件，同时要求性能和组织符合一定的技术要求。

锻造的特点是利用金属的塑性流动来成形的，（借助于外力的作用产生塑性变形，获得所需形状、尺寸）在成形过程中不仅坯料的重量基本是不变的，而且体积也是基本不变，只有组织和性能发生变化。

优点是锻件内部致密且组织比较均匀，性能高于铸件和焊接件，缺点是需要较大的变形力。

锻造的分类：按工具和模具安置情况分为自由锻和模锻；按温度分为热锻、温锻、冷锻。

钢的加热规范：指钢料从装炉开始到出炉前（始锻温度）的整个过程，对炉温和料温随时间变化的关系所作的规定。

火焰加热是利用燃料（煤、油、气）燃烧所产生的热能直接加热金属的方法。

优点：炉子修造容易，费用低，加热适应性强；缺点：劳动条件差，加热质量难控制。

电加热是利用电能转换为热能来加热金属的方法。

优缺点与上相反，但铝合金由于熔点低必须电加热。

锻造温度范围的确定：是指始锻温度和终锻温度间的一段温度间隔，在锻造温度范围内金属应具有良好的可锻性（足够的塑性，低的变形抗力）和合适的金相组织，为了减少火次，都力求扩大温度范围。

始锻温度：一般低于Fe-C液相图150~250℃，首先保证无过烧现象。

一般低碳1300℃，中碳1230℃,高碳1150℃。

终端温度：在结束锻造之前，金属还应有足够的塑性，以锻后能获得再结晶组织，没有加工硬化现象为原则。

过高的终锻温度会使锻件晶粒在冷却过程中继续长大，从而降低机械性能；过低终锻温度，由于塑性极低造成加工硬化现象，甚至产生裂纹。

锻造比：是表示金属变形程度大小的指标，它关系着铸造粗大晶粒的破碎，内部缺陷的锻合，是保证锻件内部质量和满足性能要求的重要依据。

1、镦粗比的计算：镦粗的目的是为了增大横截面积，打碎金属内部粗大晶粒结构，获得较好的内部质量。

Y镦=（S后/S前截面积）（H）前/H后高度2、拔长锻造比的计算：拔长目的在于减小截面尺寸，增大长度尺寸。

Y拔=（S前/S后）（L后/L前长度）3、有镦粗和拔长，两者叠加。

金属材料的热变形行为

金属材料的热变形行为金属材料是工业制造中最常用的材料之一。

金属材料的特性具有很好的机械性能和导电性能，这使得金属材料广泛应用于各种工业领域。

在金属材料加工过程中，热变形技术是一个重要的工艺。

热变形是指在高温下对金属进行成形和加工的过程。

而金属材料在热变形过程中的行为，对于金属加工成型具有非常重要的影响。

1. 热变形的定义及分类热变形是指在一定的温度下，金属材料在外力作用下发生的形状变化现象。

其中，温度是影响热变形的关键因素。

与室温下缺乏可变形的金属不同，温度高于室温的金属可以被加工成各种形状。

热变形主要分为三类：锻造、轧制和挤压。

2. 热变形的影响因素热变形会受到多种影响因素。

其中重要因素为温度、应变速率和压力，还包括材料性质、加工条件和成形工艺等。

温度是影响热变形性能的主要因素，不同金属材料的最佳变形温度不同。

应变速率也非常关键，速率越慢金属材料形变越均匀。

3. 热变形的机理金属材料热变形主要受到两种不同的机理影响：晶体塑性和液态成形。

晶体塑性是指在高温和高应变速率条件下，金属材料被加工成各种形状的过程。

在晶体塑性中，金属材料的分子会在应变载荷下发生塑性变形。

而液态成形则是指金属材料被加热至熔点以上，并采用挤压或者注塑的方法来进行加工。

4. 热变形的优缺点热变形的优点主要在于材料塑性好，易于形变。

而且，热变形可以消除金属材料的微观缺陷和内部应力，从而得到更好的性能。

例如，通过热轧对铝材料进行处理，可以使其成为非常好的加工材料，因为这种方法可以大大提高铝材料的塑性。

另外，热变形还可以省去大量材料消耗，减小加工成本。

然而，热变形也存在缺点。

在热变形过程中，金属材料的显微结构会发生一定的改变，这可能会改变材料的性质。

例如，金属材料在热变形时可能会出现不均匀的晶粒结构，这将使得材料的性能发生变化。

另外，热变形会对金属材料表面造成损害，留下不均匀的热变形痕迹。

5. 热变形在工业中的应用热变形在工业中具有广泛的应用。

高合金钢锻造特点

高合金钢锻造特点高合金钢锻造是一种重要的金属加工方式，它具有许多独特的特点。

本文将从材料特性、工艺流程、设备要求等方面展开，详细介绍高合金钢锻造的特点。

一、材料特性高合金钢是一种具有高强度、高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性等特点的金属材料。

在锻造过程中，它具有以下特点：1. 高合金钢的塑性和韧性较差，容易出现裂纹和变形。

2. 高合金钢的热膨胀系数较小，锻造时需要控制温度和速度，以避免产生内部应力。

3. 高合金钢的热导率较低，锻造时需要加热时间较长，以保证材料的均匀加热。

二、工艺流程高合金钢锻造的工艺流程包括预处理、加热、锻造、冷却等环节。

其中，加热和锻造是关键步骤。

1. 加热高合金钢的加热温度一般在1100℃-1250℃之间，需要保持一定时间，以使材料均匀加热。

在加热过程中，需要控制加热速度和温度，以避免产生内部应力和变形。

2. 锻造高合金钢的锻造需要采用高压、高温的锻造设备，如液压锻造机、气动锻造机等。

在锻造过程中，需要控制锻造速度和力度，以保证材料的均匀变形和形状精度。

三、设备要求高合金钢锻造需要使用高精度、高效率的锻造设备，如液压锻造机、气动锻造机等。

这些设备具有以下特点：1. 高压、高温的锻造能力，能够满足高合金钢的锻造要求。

2. 精度高、稳定性好，能够保证锻造件的形状精度和尺寸精度。

3. 操作简便、安全可靠，能够提高生产效率和工作安全性。

综上所述，高合金钢锻造具有材料特性、工艺流程、设备要求等方面的独特特点。

在实际生产中，需要根据具体情况选择合适的锻造设备和工艺流程，以保证锻造件的质量和生产效率。

锻件的特点

第3章锻造锻造是一种借助工具或模具在冲击或压力作用下，对金属坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变尺寸、形状及性能，用以制造机械零件或零件毛坯的成形加工方法，锻造又称作锻压。

锻造具有细化晶粒、致密组织，并可具有连贯的锻造流线，从而可以改善金属的力学性能。

此外，锻造还具有生产率高，节省材料的优点。

因此锻造在金属热加工中占有重要的地位。

本章主要介绍自由锻、模锻及冲压等热加工的基础知识和成形方法。

3.1概述3.1.1锻压生产的特点锻压加工与其它加工方法比较，具有较高的生产效率；可消除零件或毛坯的内部缺陷；锻件的形状、尺寸稳定性好，并具有较高的综合力学性能；锻件的最大优势是韧性好、纤维组织合理、锻件间性能变化小；锻件的内部质量与其加工历史有关，且不会被任何一种金属加工工艺超过。

图3.1.1示意地表示出了铸造、锻造、机械加工三种金属加工方法所得到的零件低倍宏观流线。

图3.1.1三种金属加工方法所得零件低倍宏观流线但是锻压生产也存在以下缺点：不能直接锻制成形状较复杂的零件；锻件的尺寸精度不够高；锻压生产所需的重型的机器设备和复杂的工模具，对于厂房基础要求较高，初次投资费用高。

3.1.2锻压生产的适用范围锻压生产根据使用工具和生产工艺的不同而分为自由锻、模锻和特种锻造。

锻造工艺在锻件生产中起着重大作用。

工艺流程不同，得到的锻件质量有很大的差别，使用的设备类型、吨位也相去甚远。

锻件的应用范围很广，几乎所有运动的重大受力构件都是由锻压成形的。

锻压在机器制造业中有着不可替代的作用，一个国家的锻造水平，可反映出这个国家机器制造业的水平。

随着科学技术的发展，工业化程度的日益提高，需求锻件的数量逐年增长。

据预测，飞机上采用的锻压（包括板料成形）零件将占85%，汽车将占60～70%，农机、拖拉机将占70%。

3.1.3锻压生产的发展趋势锻压生产虽然生产效率高，锻件综合性能高，节约原材料；但其生产周期较长，成本较高，处于不利的竞争地位。

热轧圆钢和锻造圆钢

热轧圆钢和锻造圆钢热轧圆钢和锻造圆钢是常见的金属材料，在工业和建筑领域广泛应用。

它们具有不同的制造工艺和性能特点，在不同领域有着各自的优势和应用范围。

一、热轧圆钢的制造工艺及性能特点热轧是将坯料通过加热后送入轧机进行轧制的过程。

热轧圆钢的制造工艺相对简单，生产效率高。

首先，通过将钢坯加热到高温，可以提高钢材的塑性和可加工性，同时减轻轧制过程中的冷脆现象。

然后，将加热坯料送入轧机进行多道次的轧制，使其逐渐形成所需的形状和尺寸。

热轧圆钢具有以下几个主要的性能特点：1. 晶粒度较大：由于高温下的轧制，热轧圆钢晶粒度相对较大。

晶粒越大，材料的塑性越好，这使得热轧圆钢在加工和成形过程中更容易调整形状。

2. 内部组织均匀：热轧圆钢由于经历了高温轧制过程，内部组织较为均匀，没有明显的层状或带状组织。

这种均匀的组织保证了热轧圆钢在使用过程中的稳定性和可靠性。

3. 表面较粗糙：热轧圆钢的表面粗糙度较高，需要进行酸洗等后续处理，以去除表面氧化物和其他杂质。

这也是热轧圆钢与锻造圆钢之间的一个区别。

二、锻造圆钢的制造工艺及性能特点锻造是通过对金属材料施加压力，使其塑性变形从而改变形状和尺寸的工艺过程。

锻造圆钢的制造工艺相对繁琐，需要专用的设备和操作技术。

首先，将加热坯料放入锻造设备中，通过连续或间歇施加压力，使坯料在高温和高压的作用下变形成所需的形状和尺寸。

锻造圆钢具有以下几个主要的性能特点：1. 纤维状组织：锻造圆钢经过锻造工艺后，其内部的组织呈纤维状，这种纤维状的组织使得锻造圆钢在受力时具有较好的强度和韧性。

这也是锻造圆钢在一些需要承受大压力和冲击载荷的场合广泛应用的原因。

2. 较高的力学性能：锻造圆钢经过锻造工艺后，其晶粒尺寸得到了明显的控制，晶粒结构更加致密，力学性能得到了显著的提高。

锻造圆钢的强度、韧性、耐磨性等性能表现出较高的水平。

3. 较好的表面质量：由于锻造圆钢在制造过程中需要施加较大的压力，材料表面得到了良好的压实作用，表面形状和光洁度较好，不需要像热轧圆钢那样进行额外处理。

热锻工艺技术

热锻工艺技术热锻工艺技术是一种以将金属材料加热到一定温度后，施加压力使其产生塑性变形的一种工艺技术。

热锻工艺技术能够提高金属材料的塑性和延展性，能够使材料的组织发生改变，从而提高材料的力学性能。

热锻工艺技术具有许多优点。

首先，它能够提高材料的强度和韧性。

通过热锻，金属材料的晶粒得到细化，晶界得到清晰化，从而提高了材料的强度和韧性。

其次，热锻工艺技术能够增加材料的硬度。

在热锻过程中，金属材料的原子得到重新排列，形成了更加有序的结构，从而提高了材料的硬度。

此外，热锻工艺技术还能够提高材料的耐磨性和耐冲击性。

热锻工艺技术的具体步骤如下。

首先，选择合适的金属材料，并根据材料性质确定加热温度。

然后，将金属材料加热到适当的温度，一般为材料的熔点到熔点以上的温度。

接着，将加热后的材料放入锻造模具中，施加压力对材料进行塑性变形。

最后，等材料冷却到室温后，通过后续的加工工艺，如修整和清洁，得到最终的产品。

热锻工艺技术有许多应用领域。

首先，在航天航空领域，热锻工艺技术常用于制造发动机零部件等高强度和高耐热性要求的零件。

其次，在汽车制造领域，热锻工艺技术可以制造汽车发动机曲轴、齿轮和传动轴等零部件。

再次，在机械制造领域，热锻工艺技术可以制造锤头、锤柄和锤座等大型锻件。

另外，热锻工艺技术还可以用于制造船舶、石油化工和能源领域的关键零部件。

在使用热锻工艺技术时，需要注意以下几点。

首先，要选择合适的金属材料，要考虑其热膨胀系数和塑性变形能力。

其次，要控制好加热温度和保持时间，加热温度过高或保持时间过长都会影响材料的性能。

最后，要合理设计锻造模具，保证产品的形状和尺寸满足要求。

总之，热锻工艺技术是一种重要的金属加工工艺，具有许多优点和广泛的应用领域。

通过合理的选择材料和控制工艺参数，可以得到具有优良力学性能的零件和产品。

热锻工艺技术在现代工业生产中发挥着重要的作用，对于提高产品质量和降低生产成本具有重要意义。

2材料的工艺特性

2材料的工艺特性材料的工艺特性是指在制备、变形和加工过程中，材料表现出来的特定性质和行为。

这些特性包括材料的形态变化、物理性能和化学性质的变化等。

本文将讨论两种材料的工艺特性：金属和塑料。

金属材料的工艺特性主要包括可塑性、韧性和导热性。

首先，金属材料具有良好的可塑性，即能够通过加工和变形来改变其形状。

这是因为金属的晶体结构通常呈层状排列，中间由金属离子组成，因而可以容易地滑动。

这使得金属材料能够进行冷、热加工、锻造和深冲等形变加工工艺。

其次，金属材料具有较高的韧性，即能够在受到外力作用下承受较大的变形而不断裂。

这是因为金属材料晶体中的金属键结构具有较强的结合力，能够抵抗外力的影响。

这种特性使金属材料广泛应用于建筑、航空航天、汽车等领域，能够保证构件的安全性和可靠性。

另外，金属材料还具有良好的导热性能。

由于金属的离子在晶体中自由移动，可以迅速传递热量。

因此，金属材料在制备过程中能够快速吸收或释放热量，确保材料加工过程中的稳定性和均匀性。

相比之下，塑料材料的工艺特性与金属材料有所不同。

首先，塑料材料具有较高的可塑性。

由于塑料没有晶体结构，分子间的键结构较弱，使得塑料更容易发生形变。

这使得塑料可以通过压制、注塑等加工工艺来制备各种形状的制品。

其次，塑料材料在具有一定的韧性的同时，也表现出一定的脆性。

塑料的韧性取决于其分子链的长度和结构。

较长的分子链可以使塑料具有较好的韧性，但如果分子链过长，塑料会变得易碎。

因此，在使用塑料材料时，需要根据具体的需求选择合适的塑料种类和加工工艺。

此外，塑料材料的导热性相对较差，热传导能力较低。

这意味着在塑料制品的制备过程中，热传导过程较为缓慢，需要更多的时间和能量来完成相同的加工过程。

综上所述，金属和塑料材料的工艺特性具有一定的差别。

金属材料具有较好的可塑性、韧性和导热性能，适用于各种复杂的加工工艺。

而塑料材料则具有更高的可塑性和较差的导热性，适用于注塑、挤出等工艺。

了解材料的工艺特性有助于选择合适的材料和加工工艺，确保产品品质和制造效率的提高。

不锈钢热成形温度

不锈钢热成形温度一、不锈钢概述不锈钢是一种广泛应用于工业、建筑、家居等领域的金属材料。

因其具有优良的耐腐蚀、耐磨损、美观大方等特点，受到了市场的青睐。

不锈钢的热成形技术在制造业中具有重要意义。

二、热成形工艺简介热成形是一种金属加工工艺，通过加热金属材料至一定的温度，使其具有较好的塑性和可塑性。

在热成形过程中，金属材料会在外部力的作用下发生变形，从而获得所需的形状和尺寸。

对于不锈钢而言，热成形工艺能够提高其强度和韧性，同时保持良好的耐腐蚀性能。

三、热成形温度对不锈钢性能的影响在热成形过程中，温度是影响不锈钢性能的关键因素。

合适的热成形温度可以使不锈钢具有良好的塑性，降低变形阻力，提高成形效率。

同时，温度还会影响不锈钢的晶粒大小、组织状态等，从而影响其性能。

通常情况下，热成形温度介于1000-1100摄氏度之间。

四、热成形过程中不锈钢的优点和挑战1.优点：（1）提高不锈钢的力学性能；（2）获得较为复杂的形状和结构；（3）降低加工成本；（4）提高生产效率。

2.挑战：（1）温度控制要求高，容易出现过热现象；（2）成形过程中容易产生裂纹、变形等缺陷；（3）热应力较大，可能导致零件破裂；（4）能耗较高。

五、总结与建议综上所述，不锈钢的热成形温度对金属材料的性能和加工效果具有显著影响。

为确保不锈钢热成形质量，建议企业在生产过程中注意以下几点：1.合理选择热成形温度，确保金属材料具有良好的塑性和可塑性；2.控制加热速度，避免过热现象；3.采用合理的模具和工艺，降低成形过程中的缺陷；4.减轻热应力，降低零件破裂风险；5.提高生产设备性能，降低能耗。

热锻工艺特点

热锻工艺特点
热锻工艺是一种将金属材料加热至一定温度后，通过压力使其变形成型的工艺。

其特点如下：
一、高效性
热锻工艺可以在较短时间内完成金属材料的成型，因为金属在高温下具有较好的可塑性，可以在较小的力量下完成变形，从而提高生产效率。

二、成形精度高
热锻工艺可以通过控制温度、压力和速度等参数，精确地控制金属材料的变形过程，从而获得高精度的成型件。

三、改善材料性能
热锻工艺可以通过改变金属材料的晶粒结构和形状，从而改善其力学性能、耐磨性和耐腐蚀性等性能。

四、适用范围广
热锻工艺适用于各种金属材料的成型，包括铁、钢、铜、铝、镁等金属材料，可以用于制造各种零部件和工件。

五、能够减少材料浪费
热锻工艺可以通过控制金属材料的变形过程，减少材料的浪费，从而提高资源利用率和经济效益。

总之，热锻工艺是一种高效、精确、改善材料性能、适用范围广、能够减少材料浪费的金属成型工艺。

铁碳合金在热锻过程中发生的变化

铁碳合金在热锻过程中发生的变化热锻是一种常见的金属加工工艺，它通过加热金属至高温，然后施加力量来改变其形状和机械性能。

铁碳合金作为一种重要的金属材料，经过热锻过程后，会发生一系列变化，这些变化对于指导实际生产具有重要意义。

在热锻过程中，首先材料被加热至适当的温度，通常在800℃-1200℃之间。

加热过程中，铁碳合金中的碳元素会与铁原子形成固溶体，使得合金的机械性能发生显著改善。

此时，合金的晶界也开始发生变化，晶粒尺寸逐渐增大，晶界的错位减少。

这些变化使得材料的强度和塑性都得到提高，并且能够更好地抵抗外部力的作用。

热锻过程中的力量施加使得铁碳合金发生形状改变，从而得到所需的形状和尺寸。

在锻造过程中，铁碳合金的晶粒会流动、变形，使得合金中的组织更加致密和均匀。

这种组织变化可以改善铁碳合金的机械性能，提高其耐磨性和耐腐蚀性。

除了形状改变和组织变化外，热锻还能改变铁碳合金中的残余应力。

在加热和锻造过程中，铁碳合金会受到外部力的作用，导致内部发生残余应力。

这些残余应力会对合金的机械性能和尺寸稳定性产生不利影响。

然而，在适当的温度和力量控制下，热锻可以消除或减小残余应力，提高铁碳合金的稳定性和可靠性。

总体而言，热锻是一种能够使铁碳合金在形状、组织和残余应力方面发生变化，从而提高其机械性能的关键工艺。

在实际生产中，对于合金的选择、加热温度的控制、施力方式的设计等都需要考虑这些变化的影响。

在使用铁碳合金进行热锻时，应该根据具体产品的要求和材料的特性，合理选择合金的成分、制定适当的热锻工艺，以使得锻造的产品能够具备良好的机械性能和稳定性。

在实际操作中，应注意控制加热和冷却速度、避免过度锻造和超过合金的变形能力等问题，以确保热锻工艺能够发挥最佳效果。

总之，了解铁碳合金在热锻过程中的变化对于指导实际生产具有重要意义。

只有充分利用热锻工艺，合理控制铁碳合金的加热温度、施力方式和冷却速度等参数，才能生产出具有良好机械性能和稳定性的铁碳合金产品。

锻造的工艺特点

锻造的工艺特点
锻造是一种重要的金属加工工艺，其特点如下：
1. 高强度：锻造工艺能够改善金属的晶粒结构，使得其内部组织更加
致密，从而提高了材料的强度和硬度。

2. 可塑性好：在锻造过程中，金属材料受到大量的压力和变形，因此
其可塑性得到了充分发挥。

3. 精度高：锻造工艺可以在较短时间内制作出复杂形状、高精度的零件。

这是由于锻造过程中金属受到较大的压力和变形，从而使得零件
具有较高的精度。

4. 节省材料：由于锻造过程中采用了先进的数控技术和模具设计技术，因此可以减少废料产生，并且节约了原材料成本。

5. 良好的机械性能：经过锻造加工后的零件具有优异的机械性能，比
如抗拉强度、耐磨性、耐腐蚀性等等。

6. 增强表面质量：通过锻造加工后，零件表面会更加光滑，从而增强
了零件的表面质量。

总之，锻造工艺具有高强度、可塑性好、精度高、节省材料、良好的机械性能和增强表面质量等特点。

这些特点使得锻造工艺在制造高精度零件和重要构件方面具有重要的应用价值。

常用金属材料及特性

A.A
统
材料特性之概要
用途例
1060 1060
1085 1085
1
1080 1080
0 0 0 系
纯铝系
1070 1050 1N30
1070 1050 ─
列
1100 1100
1200 1200
1N00 －
作为导电材料IACS保证61%，需要强度时使用6061 电线
成形性、表面处理性良好，在铝合金中其耐蚀性最日用品、铝板、照明器具、反射板、装饰
设备中心专业知识系列教材（一）
（3）铝铜镁合金 (2000 系列)
2011 2011
2014 2014 2017 2017 2024 2024
2117 2117
2 0 0 0 系
AL x Cu 系
2018 2218
2618
2018 2218
2618
列
2219 2219
2025 2025
快削合金，切削性好强度也高。但耐蚀性不佳。要求耐蚀性时，使用6062系合金
常用材料：（参考 misumi）
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四、常用的模具钢：
设备中心专业知识系列教材（一）
1.冷作模具钢 1.1高碳低合金冷作模具钢
9SiCr、9CrWMn、CrWMn、Cr2、9Cr2Mo、7CrSiMnMoV、 8Cr2MnWMoVS、Cr2Mn2SiWMoV 1.2抗磨损冷作模具钢 6Cr4W3Mo2VNb、6W6Mo5Cr4V、7Cr7Mo3V2Si、Cr4W2MoV、 Cr5Mo1V、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、Cr12W、Cr12Mo1V1 1.3抗冲击冷作模具钢 4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si 1.4冷作模具碳素工具钢 T7、T8、T9、T10、T11、T12 1.5冷作模具用高速钢 W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N、W18Cr4V、W9Mo3Cr4V 1.6无磁模具用钢 7Mn15Cr2Ae3V2Wmo、1Cr18Ni9Ti

钢材的热处理及特性

铸造1.熔融的液态金属填满型腔冷却。

制件中间易产生气孔。

2.把金属加热熔化后倒入砂型或模子里，冷却后凝固成为器物。

3.铸造对被加工才料有要求，一般铸铁、铝等的铸造性能较好。

铸造不具备锻造的诸多优点，但它能制造形状复杂的零，因此常用于力学性能要求不高的支称件的毛丕制造。

例如机床外壳等。

锻造1.主要是在高温下用挤压的方法成型。

可以细化制件中的晶粒。

2.用锤击等方法，使在可塑状态下的金属材料成为具有一定形状和尺寸的工件，并改变它的物理性质。

3.锻造时，金属经过塑性变形，有细化晶粒的做用，切纤维连续，因此常用于重要零件的毛丕制造，例如轴、齿论等。

热处理热处理是将工件在介质中加热到一定温度并保温一定时间，然后用一定速度冷却，以改变金属的组织结构，从而改变其性能（包括物理、化学和力学性能）的工艺。

改善钢的力学性能或加工性能。

1.退火操作方法：将钢件加热到Ac3+30〜50度或Ac1+30〜50度或Ac1以下的温度（可以查阅有关资料）后，一般随炉温缓慢冷却。

目的：1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所产生的内应力。

应用要点：1.适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料；2.一般在毛坯状态进行退火。

2.正火操作方法：将钢件加热到Ac3或Accm以上30〜50度，保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。

目的：1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所产生的内应力。

应用要点：正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。

对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件，也可作为最后热处理。

对于一般中、高合金钢，空冷可导致完全或局部淬火，因此不能作为最后热处理工序。

3.淬火操作方法：将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上，保温一段时间，然后在水、硝盐、油、或空气中快速冷却。

铝合金板材温热成型性能

板材温热成型性能
王连友张兴禹张箭冲孙雪娇张辉玲（东北轻合金有限责任公司，黑龙江哈尔滨１５００６０）
摘要：通过对７８０４一Ｔ６、６０６１＂一ｒｒ６铝合金薄板分别进行在同等温度下单拉实验分析，得出：在温热状态下；７８０４－Ｔ６铝舍金薄板的延伸性能、拉伸应变性能都要优越于６０６１一Ｉ＂６铝合金薄板，温热成型效果相对良好，并且强度满足生产使用要求。同时也对不同等温度下７８０４一Ｔ６铝合金薄板进行强化规律分析，得知在温度发生逐渐升高的状态日中，拉伸应变强化指数也会以逐渐减小的状态发展，应变率敏感系数逐渐加大因此，成型性能在温热状态下发挥的更好。ｌ＿。．关键词：铝合金板材；温热状态；成型性能；实验；分析
不影响正常的实验分析。在温度分别为２０ ℃、１５０ ℃、２００￣Ｃ、解决环境污染 ’ 、资源短缺的问题已成为当代人们所关注的焦之间，点，特别是在油资源短缺、价格又高的现阶段，给汽车、航空等耗油２５０％和３００￣（２的条件下，保温ｌ０分钟，然后进行恒应变速率拉伸，量较高的工业企业带来了巨大的挑战，如何降低能源消耗是重点解直到完全断裂为止。决的问题。汽车重量对耗油有一定的影响，根据相关科学研究得知，３试验结果汽车重量下降５％，燃油消耗量就会下降３－４％，所以，轻量化生产标３．１真实应力应变曲线。当应变速率为０．０００６ｓ一１时，通过单准成为汽车等工业重点研究的对象，铝合金板材再次要求能够给予拉试验获得的７８０４一Ｔ６和６０６１一Ｔ６铝合金板材，分别在不同温度下满足，并且保证各项性能也有所提升。的真实应力应变曲线。随着温度的逐渐升高，７８０４一Ｔ６的流变应力１国内外铝合金板材温热成型性能研究现状显著下降，拉伸极限应变则逐渐增大，并且其增大主要源于峰值应１．１国内外研究基情况。铝合金板材已经在我国汽车、航空等力后应变的增加。在常温下单拉时，７８０４一Ｔ６应力达到峰值即断裂，工业生产中占有重要的材料应用地位，并且目前对铝合金板材的使而在１５０￣Ｃ一３００￣Ｃ时，应力达到峰值后会继续拉伸变形，继而破裂。用需求量也在逐渐加大，虽然铝合金板材在强度、密度、刚度、可再对于６０６１一Ｔ６来说，流变应随着温度的升高也有明显的降低，但其次利用、环保等方面有着突出的表现，但是由于铝合金板材在常温拉伸极限应变却对温度并不敏感，只有在温度为２００￣Ｃ和２５０％时状态下，塑性成形的效果并不理想，这使得铝合金板材在应用范围有略微的增大。上受到了一定的制约，同时也提高了温热状态下成形的难度。为此，３．２极限抗拉强度。极限抗拉强度是板料成形最重要的强度指已有很多国外的研究专家针对铝合金板材温热成型性能进行研究，标之一，直接决定了对成形设备的载荷要求。当应变速率为并经过多次实验分析得出相关结果，铝合金板材塑性发挥与温度高０．０００６ｓ一１时，两种材料分别在不同温度下的极限抗拉强度。随着低有直接的关系，温度在达到一定程度时，铝合金板材塑性就会得温度的逐渐升高，两种材料的极限抗拉强度都有显著的降低，而到有效发挥。７１３０４一Ｔ６下降得尤为明显，从常温下的５４７ＭＰａ，降低到３００％时的其实在很早以前就有研究人员对铝合金塑性有所研究，就已经１７９ＭＰａ。因此，升高温度可以有效减小铝合金（尤其是高强度铝合得出铝合金塑性与温热之间的关系，在温热状态下，铝合金板材成金）成形的变形抗力，从而降低对设备的载荷要求。形，包括桶形件、盒形件或者其他形状的零件，其拉伸性能都有明显３．３断后延伸率。当应变速率为０．０００６ｓ一１时，两种材料分别在的提升。经过此研究与发现，铝合金板材便在很多国家中被重视使不同温度下拉伸的断后延伸率。７８０４一Ｔ６的断后延伸率随着温度的用，并且有多个国家也针对铝合金板材温热成型性能的研究越来越升高而逐步提高：由常温下的１０％提高到２００ｏＣ时的１９％，再到００ ℃时的２２％。而温度对６０６１一Ｔ６的断后延伸率影响则不大，只重视，并借助铝合金板材的多项优势在汽车生产中被广泛应用。而３我国对铝合金板材的应用虽然也有了很大的改变，但主要是依赖于有在２００＇Ｅ和２５０ ℃时稍有提高，而到了３００ ℃时，其断后延伸率反国外的研究成果，将国外所制造的铝合金产品高价进购，最为汽车、而比常温下更低。由于断后延伸率和极限拉伸应变是反映板料成形航空等工业生产中的主料，其投资成本加大。而对铝合金板材温热性能的最基本塑性指标。成形的研究相对较少，并且在铝合金产品生产中也缺少独特的创新３．４应变速率对成形性能的影响。应变速率对７８０４一Ｔ６的流动意识，导致铝合金板材在我国的发展还有待提升。应力以及拉伸极限应变值都有很大的影响，并且温度越高，影响越１．２铝合金板材研究简单概述。为了更好地加快铝合金板材在明显。７１３０４－Ｔ６板材在不同温度和应变速率下单拉得到的断后延国内的发展与应用，我国相关部门组织专门的研究团队对其进行全伸率。在同一温度下，随着应变速率的增大，板料的断后延伸率明显面研究，其中包括铝合金板材温热成型性能的研究。下面将是针对下降。在常温时，应变速率对断后延伸率的影响不大，而随着温度的此内容进行的实验研究，分别对７８０４一Ｔ６、６０６１一Ｔ６两种铝合金薄板升高，应变速率对断后延伸率的影响越来越显著。在２０ — ３００￣Ｃ的温度范围内进行单拉实验分析，主要分析内容为：两４强化规律分析与探讨种铝合金薄板在不同温热下所发生的塑性变化，对真实的应力应变４．１应变强化指数。随着温度的逐渐升高和应变速率的降低，应曲线、成型性能作出科学指标分析，还有针对不同应变速率状态下，变强化作用不断削弱。在温度较低时，应变速率对应变强化指数影７８０４一Ｔ６单拉实验分析，针对塑性发生的变化分析出温度、应变速响较小，而随着温度的逐渐升高，应变速率对应变强化指数值的影率对铝合金薄板塑性成形的影响，并结合相应的科学公式计算方响也越来越大。法，对应变强化、应变率敏感系数取值，研究与分析７８０４一Ｔ６在不同４．２应变率敏感系数。应变率强化是材料通过适应应变率的改温度状态下的强化规律。变，产生对应变局部化的一种本质的抵制。影响这种行为的参数是２试验应变率敏感指数，其对板料成形中应变均化能力也有非常重要的影７８０４－Ｔ６和６０６１一Ｔ６铝合金薄板材料均已接受固溶处理与人响，尤其是在温热状态下。温度对于７１３０４一Ｔ６的应变速率敏感系数工时效处理，已符合热处理强化要求，其中６０６１一Ｔ６铝合金薄板的有极其重要的影响。厚度为１毫米，表面无包铝情况，７８０４一Ｔ６铝合金薄板的厚度为１．２参考文献毫米，属高强度铝合金材料，表面以呈包铝状态。本次实验设备采用［１】张梦溪．温热冲压成形条件下铝合金ＦＬＤ影响因素及应用研究先进的ＣＳＳ８８０００电子万能机，以炉箱内整体对流加热的方式进行［Ｄ】．长春：吉林大学，２０１５．操作，全封闭形式，测量方式为热 �

锻造工艺学复习知识点

1.体积成形（锻造、热锻）：利用外力，通过工具或模具使金属毛坯产生塑性变形，发生金属材料的转移和分配，从而获得具有一定形状、尺寸和内在质量的毛坯或零件的一种加工方法。

2.自由锻：只用简单的通用性工具，或在锻压设备的上、下砧间直接使坯料成形而获得所需锻件的方法。

特点： 1、工具简单，通用性强，操作灵活性大，适合单件和小批锻件，特别是特大型锻件的生产。

2、工具与毛坯部分接触，所需设备功率比生产同尺寸锻件的模锻设备小得多，适应与锻造大型锻件。

3、锻件精度低，加工余量大，生产效率低，劳动强度大3.模锻：利用模具使坯料变形而获得锻件的锻造方法。

通过冲击力或压力使毛坯在一定形状和尺寸的锻模模腔内产生塑性模锻特点： (1)锻件形状较复杂，尺寸精度高; (2)切削余量小，材料利用率高，模锻件成本较低； (3)与自由锻相比，操作简单，生产率高；(4) 设备投资大，锻模成本高，生产准备周期长，且模锻件受到模锻设备吨位的限制，适于小型锻件的成批和大量生产。

变形获得锻件4.锻造工艺流程：备料---加热---模锻---切边、冲孔—热处理—酸洗、清理---校正5.锻造用料：碳素钢和合金钢、铝、镁、铜、钛等及其合金。

材料的原始状态：棒料、铸锭、金属粉末和液态金属。

6.一般加热方法：可分为燃料（火焰）加热和电加热两大类。

7.钢在加热时的常见缺陷：氧化、脱碳、过热、过烧、裂纹8.自由锻主要工序：镦粗、拔长、冲孔、扩孔9.使坯料高度减小，横截面增大的成形工序称为镦粗。

镦粗分类：完全镦粗、端部镦粗、中间镦粗10.镦粗的变形分析：难变形区、大变形区、小变形区11.镦粗工序主要质量问题：①锭料镦粗后上、下端常保留铸态组织②侧表面易产生纵向或呈45度方向的裂纹③高坯料镦粗时常由于失稳而弯曲。

防止措施: 1、使用润滑剂和预热工具 2、采用凹形毛坯 3、采用软金属垫 4、采用叠镦和套环内镦粗 5、采用反复镦粗拔长的锻造工艺12.使坯料横截面积减小而长度增加的成形工序叫拔长13.在坯料上锻制出透孔或不透孔的工序叫冲孔14.冲孔的质量分析：走样、裂纹、孔冲偏15.减小空心坯料壁厚而增加其内、外径的锻造工序叫扩孔16.采用一定的工模具将坯料弯成所规定的外形的锻造工序称为弯曲17.扭转是将坯料的一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定角度的锻造工序18.按成形方法的不同，模锻工艺可分为开式模锻、闭式模锻、挤压和顶镦四类19.模具形状对金属变形流动的影响：⑴控制锻件的最终形状和尺寸⑵控制金属的流动方向⑶控制塑性变形区⑷提高金属的塑性⑸控制坯料失稳提高成形极限20.开式模锻变形过程：第Ⅰ阶段是由开始模压到金属与模具侧壁接触为止；第Ⅰ阶段结束到金属充满模膛为止是第Ⅱ阶段；金属充满模膛后，多余金属由桥口流出，此为第Ⅲ阶段。

镁合金锻造特点

镁合金锻造特点
1.塑性很低
由于镁合金做的锻件具有密排六方晶格，是一种塑性很低的合金。

所以，锻件厂用于锻造和模锻的坯料，一般是经过预先挤压的坯料，很少采用铸造坯料。

镁合金锻件的塑性，随着其合金化程度的增加而不断下降。

大多数镁合金锻件对变形速度很敏感，随着变形速度的增加，其塑性急剧下降。

在锻造锤上变形时，大多数镁合金锻件的允许变形程度不超过30%?50%;而在水压机上变形时镁合金锻件的塑性显著增加，变形程度可达70%-90%。

只有低合金化的镁合金MB1、MBS对变形速度不太敏感，它们既可以在压力机上变形，也可在锤上进行良好地加工。

2.流动性差
镁合金锻件的粘性很大，流动性比铝还差，模锻时难于成形，采用激烈的变形工序，容易锻造。

3.锻造温度范围窄，加热时容易燃烧
由于镁合金锻件的塑性对变形温度、变形速度及应力状态等变形条件十分敏感，它的锻造温度范围比铝合金还要窄，一般在70?150C之间。

由于镁合金锻造温度范围窄，一般都在箱式电阻炉中加热，温差控制在±10℃之内。

由于镁合金锻件极易燃烧，因此，加热时要把坯料表面的镁屑、毛刺、油污清除干净。

坯料装炉时要注意不与电阻丝接触，否则容易着火。

4.加热过程中容易产生合金软化
镁合金锻件的加热温度过高，保温时间过长，就会产生大晶粒，造成合金软化，使锻件的力学性能降低。

因此，必需严格控制加热温度和保温时间。

5.导热性好
镁合金热导率高，加热时内应力小，易于均匀热透。

同时，由于加热时没有相变发生，所以，可以进行快速加热，可以直接在始锻温度下装炉。

锻造技术-知识点(金属热处理)

锻压金属塑性成形（压力加工）:金属材料在外力作用下产生塑性变形，获得具有一定形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的生产方法。

塑性成形基本生产方式:轧制,挤压,拉拔,锻压(锻造（自由锻造，模型锻造）,冲压)一．塑性变形的力学基础：1．塑性变形的本质：位错滑移2．塑性变形屈服准则(1)屈雷斯加（Tresca ）屈服准则假设σ1>σ2>σ3>时，则外加最大切应力τmax=(σ1-σ3)/2 达到推动位错运动所需要的最小应力时材料则发生屈服(2)密西斯（Mises ）屈服准则当等效应力达到某定值时，材料即会屈服，即： ()()()C =-+-+-=][213232221σσσσσσσ21*二．金属锻造性能1．可锻性：金属的可锻性是衡量材料在经受压力加工时获得优质零件难易程度的一个工艺性能。

2..衡量标准：常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。

塑性越大，变形抗力越小，则可认为金属的可锻性好；反之则差。

3.影响可锻性的因素(1) 内在因素(a)化学成分: 不同化学成分的金属其可锻性不同(b)合金组织: 金属内部组织结构不同，其可锻性差别很大(2) 外在因素(a)变形温度: 系指金属从开始锻造到锻造终止的温度范围。

温度过高: 过热、过烧、脱碳和严重氧化等缺陷。

温度过低：变形抗力↑－难锻，开裂(b)变形速度:变形速度即单位时间内的变形程度(c)应力状态:金属在经受不同方法进行变形时，所产生的应力大小和性质（压应力或拉应力）是不同4.锻造流线与锻造比(1)锻造比:表示金属变形程度大小- 拔长工序的锻造比为：Y 拔长=A0/A=I/I0 式中：A0、A--坯料拔长前后的横截面积I0、I--坯料拔长前后的长度- 镦粗工序的锻造比为：Y 墩粗=H0/H 式中：H0,H--坯料拔长前后的高度。

(2) 锻造流线(纤维组织):金属压力加工最原始的坯料是铸锭，铸锭大多具有粗大的结晶组织以及气孔、缩松、不溶于基体金属的非金属夹杂等，在压力加工过程中，基体金属的晶粒形状和沿晶界分布的杂质形状都将沿着变形方向被拉长，呈纤维状分布，这种具有方向性的组织称为锻造流线三．坯料的加热及锻件的冷却1．加热目的：提高坯料的塑性，降低变形抗力，改善锻压性能。

知识金属材料热成形模具材料及其性能要求

知识金属材料热成形模具材料及其性能要求来源：特钢在线欢迎阅读本篇文章，文末有福利哦！热成形模具主要包括凸、凹模、上下模板、导柱导套、紧固连接螺钉、销钉和卸料零件等，其中以凸模和凹模作为主要工作部分，频繁地与热变形材料接触、直接承受来自热成形件的高温变形抗力、摩擦阻力和由于剧烈摩擦而产生的热量，因此是容易磨损和损坏的零件，也是需要重点研究和提高使用寿命的关键零件。

一般情况下，凸模的损坏形式主要有以下几种：(1)因结构设计不合理引起的损坏，如长径比过大导致凸模折断。

(2)因磨损引起的破坏，如凸模工作带柱面产生平行于挤压方向的条索状皱皮现象（将导致成形件的内孔粗糙度不合格）；或者凸模工作柱状部分和工作带下面的锥角产生严重的变形（将导致成形件的尺寸精度不合格）。

凹模的损坏形式主要有以下几种：(1)凹模设计不合理引起的损坏，如凹模结构设计不合理时有可能沿轴线方向产生裂纹，或因变形抗力太大而沿直径方向开裂，即在凹模内孔底部或壁部产生裂纹，并使裂纹很快扩展。

(2)因磨损引起的破坏，模具磨损会使成形件的尺寸精度超差和表面质量达不到要求。

因此在高温成形条件下，模具材料应具有以下特性：①很高的强度和韧性，以承受高静水压力、变形抗力和冲击载荷。

②一定的红硬性、耐热疲劳性和耐磨性，以承受交变应力和预热后的温升。

③良好的热处理性能和切削加工性能。

模具材料按照化学成分可分为碳素工具钢、低合金工具钢、高合金工具钢、高速钢和钢结硬质合金等。

碳素工具钢的生产成本较低，加工性良好，热处理后可得到较高的硬度和一定的耐磨性，用于制作尺寸不大、形状简单、受轻负荷的模具零件。

但这类钢的淬透性差，淬火温度范围窄，淬火变形大，模具零件使用寿命相对低，不适于制作大中型和复杂的模具零件。

低合金工具钢因含有一定量的合金元素，所以比碳素工具钢有更高的淬透性与淬硬性，并有良好的耐磨性，一般情况下淬火变形较小，因此被广泛用来制作形状复杂、变形要求高的各种中小型模具。

热成形加工名词解释

热成形加工是一种通过加热金属材料，使其变得更容易塑性变形，然后通过一定形式的成形加工来制造产品的加工方法。

以下是热成形加工中常用的一些名词解释：
1. 热轧（Hot Rolling）：热轧是指将钢坯等金属材料在高温下进行轧制，以改变其形状和尺寸的过程。

这种加工方法可以使金属材料的晶粒细化，并提高材料的硬度和强度。

2. 热挤压（Hot Extrusion）：热挤压是指将金属材料加热到一定温度后，将其置于模具内，施加一定的压力，使其产生塑性变形，从而获得所需的形状和尺寸的过程。

3. 热锻（Hot Forging）：热锻是指将金属材料加热到一定温度后，将其置于模具内，施加一定的压力，使其发生塑性变形，从而获得所需的形状和尺寸的过程。

热锻可以提高材料的强度和韧性，同时也可以改善材料的组织结构。

4. 热处理（Heat Treatment）：热处理是指将金属材料加热到一定温度后，进行冷却或保温等处理，以改变其力学性能和组织结构的过程。

常见的热处理方法包括退火、正火、淬火、回火等。

5. 熔铸（Casting）：熔铸是指将金属材料加热到液态后，通过浇铸成
型的过程。

这种加工方法可以制造出各种形状和尺寸的金属件。

以上是热成形加工中常用的一些名词解释。

在选择加工方法时，需要考虑材料的性质和加工要求，选取最适合的加工方法来制造产品。