锻造习题

金属对的锻前加热方法有哪几种？加热方法：⑴火焰加热（燃油加热、燃煤加热、燃气加热）

⑵电加热（电阻加热<电阻炉加热、接触电加热、盐熔炉加热>、感应电加热）

钢料在加热过程中可能产生的缺陷: 氧化、脱碳、过热、过烧及在坯料内部产生裂纹等。

金属锻前加热的主要缺陷有哪几种？他们的原因呢是什么？有哪些防止措施？

1氧化钢在加热到高温时，其表层的铁离子与炉气中的氧化性气体（O2，CO2，H2O和SO2）发生化学反应，使金属表层形成氧化皮，称为氧化（烧损）。氧化实质上是一种扩散过程（需要时间）：铁以离子状态从内部向表面扩散，氧以原子状态吸附到钢坯表面，并向内部扩散。防止氧化的措施：氧化需要时间和氧化性气氛快速加热、缩短高温下停留时间；保护介质加热、少无氧化加热2脱碳：加热时钢料表面的C和炉气中的氧化性气体(O2，H2O，CO2等)及某些还原性气体（如H2 )发生反应，造成钢料表面含碳量的降低，其实质是高温下钢中的C与H或O反应，生成CH4或CO 。其实质也是扩散作用的结果。脱碳的危害：使锻件表面变软，强度和耐磨性降低

防止脱碳的措施快速加热；保护介质加热

3过热当加热温度超过始锻温度或在高温下停留时间过长，便产生奥氏体晶粒急剧长大，这种晶粒粗大的现象叫做过热。

防止过热的措施严格控制加热温度；尽量缩短高温保温时间；锻造时要有足够的塑性变形量，破碎粗大的奥氏体晶粒和分散晶界上的析出相

4过烧：当金属加热到接近其熔化温度时，并在此温度下停留过长的时间，不仅晶粒粗大，而且晶界发生局部熔化，氧化性气体进一步侵入晶界，使晶间物质氧化，形成易熔共晶氧化物，破坏晶粒间的结合。

遵守加热规范；控制加热温度；特别要控制出炉温度及在高温时的停留时间何为锻造温度范围？锻造温度范围

制定有哪些基本原则？始锻温度和

终锻温度应如何确定？

锻造温度范围是钢料开始锻造的温

度(即始锻温度)和结束锻造的温度

(即终锻温度) 区间。

基本原则：⑴钢料在锻造温度范围内

应具有良好的塑性和较低的变形抗

力;⑵能锻出优质锻件; ⑶为减少加热

火次,提高锻造生产率,锻造温度范围

应尽可能宽。

始锻温度的确定：⑴必须保证钢无过

烧现象;⑵对于碳钢：始锻温度应比

铁-碳平衡图的固相线低150～

250℃。

终锻温度的确定：⑴保证钢料在终锻

前具有足够的塑性;⑵使锻件获得良

好的组织性能。

3.何为加热规范？钢料的加热规范包

括哪些内容？加热规范是按哪些原

则制定的？

加热规范是坯料从装炉到加热结束,

整个过程中,炉温随时间的变化关系。

钢料的加热规范包括：①钢料的装炉

温度; ②加热升温速度;③最终加热温

度; ④各阶段加热和保温时间及总

的加热时间等。

加热规范制定的原则：⑴加热时间

短、生产效率高; ⑵不引起过热和过

烧、氧化脱碳少、加热均匀，不产生

裂纹; ⑶热能消耗少。总之应保证

高效、优质、节能。

4.少无氧化加热有哪些优点？实现少

无氧化加热的主要方法有哪些？简

述其适用范围？

优点：⑴可减少金属的烧损;⑵降低锻

件表面粗糙度,提高尺寸精度;⑶提高

模具的使用寿命。

主要方法：快速加热、介质保护加热

和少无氧化火焰加热等。

适用范围：广泛应用于精密成型工

艺。

5.各种自由锻工序的含义？锻造过程

可能产生的缺陷和预防措施?圆柱坯

料镦粗时产生不均匀变形有哪些原

因？采用哪些措施可预防其不均匀

变形和裂纹的产生？

镦粗：使坯料高度减小，横截面增大

的成形工序称为镦粗。

拔长：使坯料横截面积减小而长度增

加的成形工序叫拔长。

冲孔：在坯料上锻制出透孔或不透孔

的工序叫冲孔。

扩孔：减小空心坯料壁厚，使内、外

径增加的锻造工序称为扩孔。

弯曲：将坯料弯成所规定外形的锻造

工序称为弯曲。

镦粗时产生的缺陷：⑴侧表面产生裂

纹；

⑵锭料镦粗

后上、下端常保留铸态组织；

⑶高坯料失

稳而弯曲。

圆柱坯料镦粗时产生不均匀变形原

因：①工具与坯料端面间摩擦力影响

②温度不均匀影响。

预防措施：⑴使用润滑剂和预热工具

⑵采用凹形毛坯

⑶采用软金属垫⑷采用

铆镦、叠镦和套环内镦粗

⑸采用反复镦粗拔长的锻造工艺。

5、自由锻工序如何分类？各变形工

步有何特点？

基本工序指能够较大幅度地改变坯

料形状和尺寸的工序，也是自由锻造

过程中主要变形工序。

辅助工序指在坯料进入基本工序前

预先变形的工序。

修正工序指用来精整锻件尺寸和形

状使其完全达到锻件图要求的工序。

一般是在某一基本工步完成以后进

行。

6.矩形截面坯料拔长时常见的质量问

题有哪些？在平砧下拔长圆截面坯

料时，应取什么样的拔长方法来提高

拔长效率和保证锻件质量的？

常见的质量问题有：①坯料外部常

出现表面横向裂纹、角裂；

②坯料内部常产生对角线裂纹、和纵

向裂纹。

应采取的拔长方法：应先将圆截面坯

料压成正方形截面,再将正方形截面

坯料拔长到其截面的边长接近圆截

面直径,然后再压成八边形,最后压成

圆形。

锻造比有什么实用意义？墩粗、拔长

时表达锻造比的形式有什么差别

吗？

锻造比是锻造时变形程度的一种表

示方法。通过锻造能消除金属的铸态

疏松，焊合孔洞，锻件的机械性能一

般优于同样材料的铸件。1、拔长时，

锻造比为y=F0/F1或y=L1/L0 式中

F0,L0—拔长前钢锭或钢坯的横断面

积和长度；F1 ,L0—拔长后钢锭或钢

坯的横截面积和长度。2、镦粗时的

锻造比，也称镦粗比或压缩比，其值

为y=F1/F0或y=H0/H1，F0, H0—镦

粗前钢锭或钢坯的横截面积和高度；

F1, H1—镦粗后钢锭或钢坯的横截面

积和高度。

平砧墩粗三个变形区，不同高径比的

坯料墩粗结果有何不同？

困难变形区（I区）该区域由于存在

摩擦且温度较低，不易满足屈服条

件，很难产生塑性变形

易变形区（II区）该区域在处于坯料

中段，受强大的三向压应力作用易于

产生塑性变形。铸态组织被充分打

碎，再结晶充分（变形是再结晶的动

力），得到细晶锻态组织，锭料中原

有孔隙被焊合。

变形居中区（III区）小变形区，该区

域相当于一个受内压的圆环，该内压

来自于II区的作用，在内压的作用

下，该区域易被胀裂。

H/D=2.5-1.5 在坯料的粮囤先产生股

形，形成一二三四个变形区。四为均

匀变形区，该区不受摩擦影响，内部

变形均匀，侧面保持圆柱形。

H/D=1.5-1.0 双鼓形开始像单鼓形

过度

H/D<1.0 只产生单鼓形，形成三个变

形区

H/D<0.5 上下坯料变形区一相接触，

这是的鼓形也逐渐减小。

6、平砧拔长时，坯料易产生哪些缺

陷？是什么原因造成的？

（1）表面横向裂纹：主要是受拉

应力作用

（2）表面折叠：送进料与压下量

不合适所引起

（3）内部横行裂纹：由于相对送

进量太小，拔长时出现双鼓形，而轴

心部位受到轴向拉应力的作用从而

引起中心裂纹

（4）内部纵向裂纹：拔长是进给

量过大，压下量相对较小引起