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自由锻工艺过程的实质是利用简单的工具，逐步改变原坯料的形状、尺寸和组织结构，以获得所需锻件的加工过程。自由锻工艺所研究的内容是：锻件的成形规律和提高锻件质量的方法两个方面。
自由锻的优点是：所用工具简单，通用性强、灵活性大，因此适合单件和小批锻件，特别是特大型锻件的生产，这对于新产品的试制、非标准的工装夹具和模具的制造提供了经济快捷的方法。为了减轻模锻设备的负担或充分利用现有模锻设备，简化模锻结构，有些模锻件的制坯工步也在自由锻设备上完成。
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锻件原材料的计算方法：
关于锻件原材料的计算方法有直接计算法和算料盘计算法。
直接计算法是根据钢板的厚度和面积、各种型钢的截面尺寸和长度，直接计算出原材料的质量。
算料盘计算法。圆、方钢质量计算规则。若需算出每一种圆（方）钢的质量时，应将方圆部的圆（方）的标线和已知直径的数字对准，再看物体的长度数字。相对应的数字就是质量。
锻件厂关于扁钢质量计算规则。计算扁钢（横截面为矩形）的质量时，应将扁铁部宽与厚的数字相对，再看物体的长度数字，相对应的数字就是质量。钢球质量计算规则。把球的标线，对在直径数字上，再看直径数字相对的数字就是球的质量。六角钢质量计算规则。先计算内切圆料的质量，再加上角的质量。即先算出内切圆料质量后，把“6角”对在标准线上，再从查出已计算出的值，在上与此对应的数就是加角后的质量。八角钢质量计算规则。与六角相同，加角时把“角”对在标准线上即可。
算料盘上的乘、除法运算规则。先在找被乘数并对准标准数，再在找出乘数，乘数对着的数就是积；先在找被除数，再在找出除数并对准被除数，标准数对着的数就是商。
计算出锻件的体积或质量，再考虑工艺余料及烧损量的大小，由此选定使用坯料的规格。然后，根据“体积不变定律”的基本公式，计算出下料长度。
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不锈钢锻造加热时应注意什么？
随着铬含量的增加，S-铁素体的形成温度会降低，而少量的S- 铁素体就会明显地降低其可锻性。当S-铁素体增加到15%以上， 可锻性又会逐渐，到结构完全变成铁素体为止。终锻温度要受同素异晶转变的限制（异晶转变在816℃左右开始），而这种钢通常在927℃停锻，因为温度太低其成型就会困难。
在Y12Crl3(416)型钢中加人硫或硒，可以提高其机械加工性能，但这些元素又能引起锻造问题，特别是当它们形成表面板状组织时，就很容易产生裂纹。不过可以通过调整锻造温度和工艺方法加以消除。如果加硫，就不可能消除这类开裂，从这个角度来说，加硒比较好。
马氏体不锈钢在锻造加热时要避免S-铁素体的形成，因为S-铁 素体的出现，会使锻件形成裂纹。要避免不锈钢锻件加热过快导致过热。锻件在加热过程中的脱碳主要是促使铁素体形成，因此要将锻件表面脱碳减少到小程度。马氏体不锈钢后一火的变形量无特殊要求。这类钢在锻造后容易产生开裂现象，其原因是锻造后空冷时出现马氏体和碳化物组织，内应力较大，因此锻后冷却时，必须缓慢进行，一般在200℃的砂坑或炉渣中缓冷，取出砂坑后必须及时进行等温退火，防止发生开裂。
马氏体不锈钢，特别是Crl3型马氏体不锈钢的价格低，故在腐蚀性较弱的介质中（如水蒸气）且又要求高的力学性能的条件下得到广泛的应用。12Crl3钢为半马氏体不锈钢，钢中除马氏体组织外，还有铁素体组织。
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不锈钢锻件出现裂纹缺陷的原因？
裂纹是因锻造变形温度不当而引起的高温锻裂和低温锻裂，在不锈钢锻件上表现为表面裂纹、内部裂纹和毛边裂纹3种。
毛边裂纹在锤上模锻铝合金时经常出现，通常在毛边切除时沿分模线(见分模面)裂开。这是由于锻造温度过高或者锻造过程中快速连续打击时，已充满模槽的多余金属在毛边处挤出来，模具表面与不锈钢锻件表面金属之间存在摩擦，与模具表面紧挨着的金属流动困难处于静止状态。真正发生流动的金属距模具表面有一定的深度。因此，在流动与静止的金属之间，由于激烈的相对运动而产生大量的热，使这个范围内的金属过热，再加上多余的金属挤压毛边槽时，在这个部位出现很大的剪应力的作用下，毛边处过热部位产生裂纹。此外，还有模具设计不当、肋的根部圆角半径过小、淬火加热时过烧等原因也能造成毛边裂纹。为防止这类裂纹的出现要适当降低锻造温度和锤击速度，增大圆角半径，减小剪切应力等。
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以上信息由专业从事碳钢筒类锻件定制的亿欣源法兰于2024/9/8 19:05:24发布
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