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不锈钢锻件锻造加工脱碳氧化现象是什么原因？

不锈钢锻件氧化：

氧化是锻件毛坯（金属原料）在加热过程中与炉气中的氧化性气体发生化学反应，在锻件金属表面形成氧化皮的现象。氧化主要受锻件金属材料的种类、炉气性能、加热温度、加热时间的影响。

加热不同的金属材料，氧化程度不同，如钢坯料，在同样条件下，不同牌号的钢氧化烧损也不同，低碳钢烧损量大而高碳钢量烧损请小，这是由于在高碳钢中反应生成了较多CO而降低了氧化铁的生成量。当钢中含有Cr、Ni、Al、Si、Mo等合金元素时，在钢料表面会形成致密且不易脱落的氧化薄膜，可以阻止加热过程金属的继续氧化。

金属的氧化烧损危害性很大，一般情况下，钢料每加热一次便有0.5%-4.0%的金属被氧化烧损掉，如表所示。同时氧化皮还加剧模具的磨损，降低不锈钢锻件的表面质适。残留氧化皮的锻件，在机械加工时会加快刀具刃口的磨损。因此，减少或消除加热时金属的氧化烧损对锻造生产来说非常重要。

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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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在轴类锻件的整个成形过程中，只有应用新的锻造工艺理论和技术优化组合，才能使各阶段的变形机理得到的协调。要点是：

加长法应选择LZ锻造法。如果砧宽比W/H不能满足要求，则应选择新的FM锻造方法。无论采用LZ锻造法还是新FM锻造法，砧宽比W/H、料宽比B/H和压下率的合理匹配△H/H应严格控制。JTS锻造工艺可用于300 MW及以上锻件的锻造工艺。

在坯料加热的主要变形阶段，初始锻造温度应达到1250～1270℃，应保证足够的保温时间，以利于分离和扩散，保证不良材料的均匀温度。

将方形截面毛坯变形为圆形截面毛坯，用平砧将其压成八面体。其余成型过程应使用120°或135°上下V形砧完成。

控制锻造消除混晶可采用高温停锻或低温停锻工艺。

大型轴锻件的传统锻造工艺存在的问题是，前一工艺的作用可能会被后续工艺消除或削弱。因此，应根据新发展的锻造工艺理论对传统锻造工艺进行改造，锻造的作用是分阶段完成的，即以明确的目标解决不同阶段不同内容的问题。这样可以达到省时、省力效果。

应用开发的新工艺方法，如锥形镦粗，优化LZ锻造方法或同时控制材料宽度比B/H和砧座宽度比W/H的新FM锻造方法，以及控制热力学参数组合的锻造方法，在制备大型轴类锻件的过程中，可以优化各阶段的变形机理。

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