鍛造溫度范圍是指合理的始鍛溫度與合理的終鍛溫度之間的一段溫度區(qū)間。確定鋼的鍛造溫度范圍是常規(guī)熱鍛工藝設計的主要內(nèi)容之一?,F(xiàn)行的方法一般是查文獻,但由于文獻資料五花八門,致使査得的范圍可能不利于保證鍛件質(zhì)量,或不能充分利用尚存的潛力。
合理確定鍛造溫度范圍的意義。合理確定鍛造溫度范圍就是針對具體鍛件,結(jié)合生產(chǎn)工藝選定始、終鍛溫度。其意義在于:保證鍛件獲得良好的內(nèi)部組織和機械性能,也就是使鋼在變形時具有良好的塑性,不產(chǎn)生加工硬化及殘余應力;鍛后獲得細小、均勻的晶粒組織。減小變形力,減輕設備及模具受力;縮短生產(chǎn)周期,提高生產(chǎn)效率;節(jié)省能源,降低勞動強度。
以上幾點也正是確定鍛造鍛件時溫度范圍的原則。分別是是技術上可能的問題,經(jīng)濟上合理性的問題,兩方面具有辯證的關系。
確定鋼的鍛造溫度范圍的方法。理論系統(tǒng)研宄方法,對于新研制的鋼,手段齊備的研究機構(gòu)確定鋼的鍛造溫度范圍的基本方法是,以狀態(tài)圖為基礎,從鋼的塑性、鍛后質(zhì)量、變形抗力3方面分別進行熱模擬試驗(如熱扭轉(zhuǎn)試驗、自由鐓粗試驗、沖擊試驗等)和動、靜態(tài)再結(jié)晶研究(如加工再結(jié)晶立體圖試驗、加熱對鋼晶粒影響試驗等),得出對應的溫度塑性圖、再結(jié)晶立體圖和抗力圖等,然后綜合地加以分析確定.一般還應通過實踐應用來驗證、修訂。
因為一般合金結(jié)構(gòu)鋼和合金工具鋼中合金元素含量較少,且分別固熔于鐵素體、奧氏體或滲碳體中,所以合金元素僅對鐵碳狀態(tài)圖的相變點和相變線的位置有影響,狀態(tài)圖形式并無明顯的改變。因此,鐵碳狀態(tài)圖可作為確定這些鋼的鍛造溫度范圍的基礎依據(jù)。
高度合金化和冷卻時無相變的合金僅靠狀態(tài)圖是不夠的,還必須系統(tǒng)地作出塑性圖、再結(jié)晶圖和變形抗力圖,才能確定鍛造鍛件時的溫度范圍。