冷镦、冷挤压基础知识介绍(6)

2018-11-22 20:37

理后零件变形,提高零件表面耐磨,受压能力等

3.用于喷丸的工艺有很多,例如:铸件,锻件,机加工后零件表处,零件热处理后表处等 4.喷砂主要是人工操作,而抛丸自动化和半自动化的多

5.抛丸所用的钢丸和铁丸其实并不是真正意义上的丸,准确的说它是小钢丝或小钢棍,只是使用了一段时间后才看起来象丸子的,所谓喷砂的砂说穿了,也就是河砂而已,和建筑用的没有什么两样,只是喷砂用的经过筛制,含泥少,颗粒大小规格而已。当然有的行业也有不同,如船舶行业的抛丸用的是真正的钢丸、喷砂用的是金属矿砂(不是河砂-石英砂)。

再补充(有些重复,有些冲突): 1,丸与砂

丸一般是球形一类没有棱角的颗粒.如钢丝切丸等; 砂是指有棱角的砂粒,如棕刚玉、白刚玉、河砂等。 2,喷与抛

喷是以压缩空气作为动力将砂料或丸料喷到材料表面,达到清除和一定的粗糙度。

抛是将丸料以高速旋转时产生的离心力的方法,冲击材料表面,达到清除和一定的粗糙度。

低压铸造

低压铸造1 概述 低压铸造是便液体金属在压力作用下充填型腔,以形成铸件的一种方法。由于所用的压力较低,所以叫做低压铸造。其工艺过程(见图1)是:在密封的坩埚(或密封罐)中,通入干燥的压缩空气,金属液2在气体压力的作用下,沿升液管4上升,通过浇口5平稳地进入型腔8,并保持坩埚内液面上的气体压力,一直到铸件完全凝固为止。然后解除液面上的气体压力,使开液管中未凝固的金属液流坩埚,再由气缸12开型并推出铸件。 图1 低压铸造的工艺示意图

1一保温炉2一液体金属3一坩埚4一升液管5一浇口6一密封盖7一下型8一型腔9一上型

10一顶杆11一项杆板12一气缸13一石棉密封垫 低压铸造独特的优点表现在以下几个方面:

1.液体金属充型比较平稳;

2.铸件成形性好,有利于形成轮廓清晰、表面光洁的铸件,对于大型薄壁铸件的成形更为有利;

3.铸件组织致密,机械性能高;

4.提高了金属液的工艺收得率,一般情况下不需要冒口,使金属液的收得率大大提高,收得率一般可达90%。

此外,劳动条件好;设备简单,易实现机械化和自动化,也是低压铸造的突出优点。 2 低压铸造工艺设计 低压铸造所用的铸型,有金属型和非金属型两类。金属型多用于大批、大量生产的有色金属铸件,非金属铸型多用于单件小批量生产,如砂型,石墨型,陶瓷型和熔模型壳等都可用于低压铸造,而生产中采用较多的还是砂型。但低压铸造用砂型的造型材料的透气性和强度应比重力浇注时高,型腔中的气体,全靠排气道和砂粒孔隙排出。

为充分利用低压铸造时液体金属在压力作用下自下而上地补缩铸件,在进行工艺设计时,应考虑使

铸件远离浇口的部位先凝固,让浇口最后凝固,使铸件在凝固过程中通过浇口得到补缩,实现顺序凝固。常采用下述措施:

1.浇口设在铸件的厚壁部位,而使薄壁部位远离浇口; 2.用加工裕量调整铸件壁厚,以调节铸件的方向性凝固; 3.改变铸件的冷却条件。 对于壁厚差大的铸件,用上述一般措施又难于得到顾序凝固的条件时,可采用一些特殊的办法,如在铸件厚壁处进行局部冷却,以实现顺序凝固

几种材料表面处理技术

几种材料表面处理技术一、盐浴氮碳共渗(TUFFTRIDE QPQ)技术

TUFFTRIDE Q工艺是将零件经过简单的预清洗并在空气中预热到350~450℃后,在碱氢酸盐槽中进行氮碳共渗,处理温度通常为580℃,一般保持 60~120min,特殊情况下可降低或升高温度。冷却是采用一个氧化型的冷却槽,在350~400℃温度范围内进行,随后用喷流的热水清洗工件。氧化冷却除了冷却速度缓慢,有益于零件的尺寸稳定外,还具有其他益处:1、显著提高耐腐蚀性;2、零件表面在碱氢酸盐槽中的生成物产生氧化膜;3、获得更好的滑动性能。氧化处理后,零件可进行抛光处理(TUFFTRIDE QP)或抛光后再在氧化槽中进行后续处理(TUFFTRIDE QPQ),在后续氧化处理过程中,抛光表面的粗糙度不会发生变化。

二、离子沉淀金刚石薄膜技术

在成品刀具表面沉积一层类金刚石薄膜或在其他基板上沉积一层金刚石薄膜取下后再焊在刀具表面。制备金刚石薄膜的原理是首先制备出离子态碳,然后使其在工件表面重新晶化而得,由于非晶态碳和石墨的存在,实际上多数情况下获得的是类金刚石薄膜。

三、热喷涂技术

热喷涂是利用热源将喷涂材料加热熔化或软化,靠热源自身的动力或外加的告诉气流,将熔滴雾化或推动熔粒成喷射的粒束,以一定速度喷射到基体表面形成涂层的工艺方法。

在喷涂过程中或涂层形成后,对金属基体和涂层加热,使涂层在基体表面熔融,并和基体产生扩散或互熔,形成与基材冶金结合的喷焊层,称为热喷熔。 热喷涂的优点:方法多样、涂层广泛、工件不限、工艺简便。 热喷涂种类:火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂。 1、火焰喷涂: ① 普通火焰喷涂:以氧-燃料气体为热源,将喷涂材料加热到熔化或半熔化状态,并以高速气流喷射到经过预处理的基体表面上,形成具有要求性能的涂层。 ② 爆炸喷涂:县将一定比例的氧气和乙炔气送入到喷枪内,然后再由另一入口将氮其余喷涂粉末混合送入,在枪内充有一定量的混合气体和粉末,有电火花塞点火,使氧-乙炔混合发生爆炸,产生热量和压力波。喷涂粉末在获得加速的同

时被加热,撞击在工件表面,形成致密的涂层。

③ 超音速火焰喷涂:利用一种特殊火焰喷枪获得高温、高速焰流用来喷涂碳化钨等难熔材料并得到优异性能的喷涂层。 2、电弧喷涂技术

① 普通电弧喷涂:以电弧为热源,将熔化的金属丝用高速气流雾化,并以高速喷射到工件表面形成涂层的一种工艺。其特点:涂层性能优异、效率高、节能经济、使用安全。 ② 超音速电弧喷涂:是在普通电弧喷涂技术基础上,通过改进电弧喷枪和电源,新开发的一种表面处理技术。他不但具有普通电弧喷涂技术的主要特点,而且由于其喷涂速度的提高,达到并超过音速,从而使涂层质量明显改善,结合强度显著提高,孔隙率大大降低,在耐磨防腐等表面防护,表面处理领域既有明显优于普通电弧喷涂的应用前景。 3、等离子喷涂

以等离子弧为热源的热喷涂。其特点:零件无变形、涂层种类多、工艺稳定。

四、激光表面改性技术

1、激光相变硬化:利用激光辐照使铁碳合金材料表层迅速升温并奥氏体化,而基体仍保持冷却状态;光束移去后,奥氏体区靠基体的快速冷却,实现淬火,获得马氏体,达到表面硬化的目的。

2、激光熔凝硬化(激光晶粒细化):利用比相变硬化时更高的激光能量,使金属表层快速熔化并造成熔化金属和基体金属之间很大的温度梯度。激光移开后,熔化金属快速凝固,表面获得极细或超细化的组织结构,表面成分偏析减少,表层的缺陷和微裂纹可被熔合。激光熔凝可形成较深的硬化层。 五、化学镀技术

在不通电的情况下,直接将金属或非金属工件浸入低于100℃的化学沉积液中,通过催化的氧化还原反映在工件表面沉积获得非晶态合金的一种新技术。 六、功能梯度材料(FGM)技术

材料的微观组成和性能随材料的位置状态呈梯度变化的一种新材料。即把两种互不相容的材料经过梯度过渡而合为一体。

其制备方法主要为:沉积法、喷涂法、烧结法、自蔓延高温合成法、渗透法等。

锻造工艺缺陷

锻造工艺缺陷锻造工艺不当产生的缺陷通常有以下几种:

1. 大晶粒

大晶粒通常是由于始锻温度过高和变形程度不足、或终锻温度过高、或变形程度落人临界变形区引起的。铝合金变形程度过大,形成织构;高温合金变形温度过低,形成混合变形组织时也可能引起粗大晶粒。

晶粒粗大将使锻件的塑性和韧性降低,疲劳性能明显下降。

2. 晶粒不均匀

晶粒不均匀是指锻件某些部位的晶粒特别粗大,某些部位却较小。产生晶粒不均匀的主要原因是坯料各处的变形不均匀使晶粒破碎程度不一,或局部区域的变形程度落人临界变形区,或高温合金局部加工硬化,或淬火加热时局部晶粒粗大。耐热钢及高温合金对晶粒不均匀特别敏感。晶粒不均匀将使锻件的持久性能、疲劳性能明显下降。

3. 冷硬现象

变形时由于温度偏低或变形速度太快,以及锻后冷却过快,均可能使再结晶引起的软化跟不上变形引起的强化(硬化),从而使热锻后锻件内部仍部分保留冷变形组织。这种组织的存在提高了锻件的强度和硬度,但降低了塑性和韧性。严重的冷硬现象可能引起锻裂。

4. 裂纹

裂纹通常是锻造时存在较大的拉应力、切应力或附加拉应力引起的。裂纹发生的部位通常是在坯料应力最大、厚度最薄的部位。如果坯料表面和内部有微裂纹、或坯料内存在组织缺陷,或热加工温度不当使材料塑性降低,或变形速度过快、变形程度过大,超过材料允许的塑性指针等,则在撤粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲和挤压等工序中都可能产生裂纹。

5. 龟裂

龟裂是在锻件表面呈现较浅的龟状裂纹。在锻件成形中受拉应力的表面(例如,未充满的凸出部分或受弯曲的部分)最容易产生这种缺陷。引起龟裂的内因可能是多方面的:①原材料合Cu、Sn等易熔元素过多。②高温长时间加热时,钢料表面有铜析出、表面晶粒粗大、脱碳、或经过多次加热的表面。③燃料含硫量过高,有硫渗人钢料表面。

6. 飞边裂纹

飞边裂纹是模锻及切边时在分模面处产生的裂纹。飞边裂纹产生的原因可能是:①在模锻操作中由于重击使金属强烈流动产生穿筋现象。②镁合金模锻件切边温度过低;铜合金模锻件切边温度过高。

7. 分模面裂纹

分模面裂纹是指沿锻件分模面产生的裂纹。原材料非金属夹杂多,模锻时向分模面流动与集中或缩管残余在模锻时挤人飞边后常形成分模面裂纹。

8. 折叠

折叠是金属变形过程中已氧化过的表层金属汇合到一起而形成的。它可以是由两股(或多股)金属对流汇合而形成;也可以是由一股金属的急速大量流动将邻近部分的表层金属带着流动,两者汇合而形成的;也可以是由于变形金属发生弯曲、回流而形成;还可以是部分金属局部变形,被压人另一部分金属内而形成。折叠与原材料和坯料的形状、模具的设计、成形工序的安排、润滑情况及锻造的实际操作等有关。

折叠不仅减少了零件的承载面积,而且工作时由于此处的应力集中往往成为疲劳源。

9. 穿流

穿流是流线分布不当的一种形式。在穿流区,原先成一定角度分布的流线汇合在一起形成穿流,并可能使穿流区内、外的晶粒大小相差较为悬殊。穿流产生的原因与折叠相似,是由两股金属或一股金属带着另一股金属汇流而形成的,但穿流部分的金属仍是一整体。

穿流使锻件的力学性能降低,尤其当穿流带两侧晶粒相差较悬殊时,性能降低较明显。

10. 锻件流线分布不顺

锻件流线分布不顺是指在锻件低倍上发生流线切断、回流、涡流等流线紊乱现象。如果模具设计不当或锻造方法选择不合理,预制毛坯流线紊乱;工人操作不当及模具磨损而使金属产生不均匀流动,都可以使锻件流线分布不顺。流线不顺会使各种力学性能降低,因此对于重要锻件,都有流线分布的要求。

11. 铸造组织残留

铸造组织残留主要出现在用铸锭作坯料的锻件中。铸态组织主要残留在锻件的困难变形区。锻造比不够和锻造方法不当是铸造组织残留产生的主要原因。

铸造组织残留会使锻件的性能下降,尤其是冲击韧度和疲劳性能等。

12. 碳化物偏析级别不符要求

碳化物偏析级别不符要求主要出现于莱氏体工模具钢中。主要是锻件中的碳化物分布不均匀,呈大块状集中分布或呈网状分布。造成这种缺陷的主要原因是原材料碳化物偏析级别差,加之改锻时锻比不够或锻造方法不当具有这种缺陷的锻件,热处理淬火时容易局部过热和淬裂。制成的刃具和模具使用时易崩刃等。

13. 带状组织


冷镦、冷挤压基础知识介绍(6).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:六年级语文上册《荔枝》教学设计

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: