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锻件切削加工对热处理工件的质量影响有哪些？

（1）在工件调质、退火、正火状态下，硬度低于45HRC，切削加工对工件的质量包括表面光洁度、残余应力、加工余量、表面脱碳贫碳层得去除等，影响均不明显，不至于造成工件潜在性能的变化。

（2）对工件淬硬的钢或工件加工，又称为硬态加工，工件硬度高达50~65HRC，材料主要包括普通淬火钢、淬火态模具钢、轴承钢、轧锟钢及高速钢等，切削加工的影响就较明显，切削加工过程中切削热的产生和传导、高速摩擦和磨损等因素都会对已加工表面造成一定程度的破坏。硬态切削已加工表面的完整性内容主要包括表层组织形态以及硬度、表面粗糙度、尺寸精度、残余应力的分布和白层的产生。

已加工表面硬度随切削速度的提高而增加，随进给量得切削量得增大而降低。而且已加工表面硬度越高，硬化层深度越大。结果显示，硬态切削后工件表面均匀残余压应力，而磨削后工件的压应力主要集中在工件表面。

刀具钝角半径越大，残余压应力值越大；工件硬度越高，残余压应力值越大。工件硬度对工件表面完整性的影响极大，工件硬度值越大，越有利于残余压应力的形成。

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视频作者：定襄县亿欣源法兰加工有限公司

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在锻件的生产过程中，锻造加工是一个重要的塑性变形过程，因此锻造工艺不当引起的缺陷通常有以下几种：

闪光裂纹

飞边裂纹是模锻和修边过程中分型面产生的裂纹。闪光裂纹的原因可能是：①在模锻操作中，由于沉重的打击，金属强烈流动，产生穿透肋的现象。②镁合金模锻件切边温度过低；铜合金模锻件的切边温度过高。

分型面裂纹

分型面裂纹是指沿锻件分型面的裂纹。原材料中含有大量非金属夹杂物，它们在模锻过程中流动并集中到分型面，或模锻过程中挤压飞边后收缩管的残余物经常形成分型面裂纹。

折叠

褶皱是在金属变形过程中被氧化的表面金属熔化而形成的。它可以由两个（或多个）金属对流汇合而成；它也可以由金属的快速大流量形成，使相邻零件的表面金属流动，并使两者会聚；它也可以通过变形形成，金属通过弯曲和回流形成；它也可以通过部分金属的部分变形和被压入金属的另一部分而形成。折叠与原材料和毛坯的形状、模具的设计、成形工艺的安排、润滑和锻造的实际操作等有关。折叠不仅减少了零件的承载面积但由于此处的应力集中，零件也经常成为疲劳源。

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大型锻件通常通过锻造一次性铸造形成的大型铸锭获得。铸造后铸锭中存在气孔、缩孔、偏析、非金属夹杂物等常见铸造缺陷。随着钢锭重量的增加，钢锭的固有缺陷越来越严重，这与大型锻件的高质量要求相矛盾。这些铸造缺陷的存在对后续锻造工艺有极其不利的影响。它们切断了基体结构的连续性，大大降低了钢锭在高温变形过程中的热变形塑性。

此外，由于大型锻件的尺寸效应和重量效应，钢锭的热处理过程也非常复杂。加热温度过低、保温时间过短不利于合金元素的扩散，甚至不能保证热处理过程中组织的均匀性。加热温度过高、保温时间过长，容易导致钢锭晶粒长大、过热、过烧，甚至导致杂质元素沿晶界偏析，为后续加工中的锻造开裂埋下隐患。

不仅如此，大型锻件在加热过程中对加热速度也有严格的限制。这是因为钢锭在加热过程中有温度应力和结构应力，钢锭本身也有残余应力，所以在加热过程中很容易被加热。由于加热速度过快导致内外应力不一致，钢锭出现内部裂纹。然而，缓慢的加热速度限制了生产效率的提高。因此，大型锻件的热处理工艺比中小型锻件的热处理工艺困难得多。

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