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如何选择适用于冷锻的原材料?

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:也就是首先应根据产品零件要求的物理、化学及力学性能,考虑合适的材料范围,从中选用价格便宜又容易加工的材料。但不同的冷锻方式对材料性质要求存在不同的侧重,如冷镦时,材料的塑性及抗纵弯失稳性更为重要,虽然此时变形抗力也不应忽视;而在冷挤时,主要是材料的变形抗力,塑性则变为次要的性质。必要时还可进一步作材料的化学分析、金相检验等间接实验。

如何选择适用于冷锻的原材料?

1.冷锻用原材料的分类

随着冷锻技术的发展,冷锻原材料的种类已由最初的铅、锡等极少数软金属扩展到非铁材料(有色金属)及钢铁材料(黑色金属)两大类别中的多数金属,如:银、纯铝、防锈铝、锻铝、硬铝、纯铜、黄铜、锡磷青铜、镍、钛、锌及其合金、镁及其合金、可伐合金、坡莫合金、低碳钢、中碳钢、不锈钢等,甚至对轴承钢、合金工具钢、高速钢也可以进行一定变形程度的冷锻。

钢铁材料的冷锻要比非铁材料要困难得多,所以说,钢铁材料冷锻的水平可以反映或代表冷锻技术的水平。表5-1-8为目前常用的冷挤压钢种牌号。

2.原材料选择要求

在选择原材料时,必须考虑两个基本要求,即使用要求和工艺要求。也就是首先应根据产品零件要求的物理、化学及力学性能,考虑合适的材料范围,从中选用价格便宜又容易加工的材料。所谓容易加工的材料就是材料具有很好的冷锻性能(或者称冷锻成形性)。

材料的冷锻性能还应按冷锻变形方式分为冷挤性能、冷镦性能、压印性能、缩径性能等,它们对材料性质虽然有共同的要求,但要求的侧重点并不完全一致。(www.xing528.com)

作为共同的要求,都希望材料的变形抗力低(屈服极限低、硬化系数小)及塑性大,因为变形抗力直接影响工艺的可行性、模具的安全与使用寿命;而塑性不足会引起零件表面及内部开裂。但不同的冷锻方式对材料性质要求存在不同的侧重,如冷镦时,材料的塑性及抗纵弯失稳性更为重要,虽然此时变形抗力也不应忽视;而在冷挤时,主要是材料的变形抗力,塑性则变为次要的性质。

对于材料的其他要求,如表面状况(表面缺陷及脱碳层)、形状与尺寸精度、被润滑性等,也应根据零件质量、性能要求以及冷锻的变形方式考虑确定。

材料的冷锻性能可以通过实验加以检验。对于材料的变形抗力与塑性这两个重要特性,一般用模拟实验、现场实验、硬度实验、压缩实验(作硬化曲线或者测极限压缩率)、拉伸实验(确定抗力指标下屈服强度ReL抗拉强度Rm、硬化指数n以及塑性指标伸长率A、断面收缩率Z)等直接方法检验。必要时还可进一步作材料的化学分析、金相检验等间接实验。材料表面状况对冷镦影响很大,通常采用扭转实验或腐蚀实验来检验。对线材多用扭转实验,取线径20~30倍长的试件,先向一个方向扭10转,再反扭10转,观察被扩大的缺陷情况。直径大的棒料可用腐蚀实验,方法是将试件浸入加热的盐酸硫酸,然后观察表面缺陷情况。

表5-1-8 常用冷挤压钢种牌号

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