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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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轴类锻件的加工工艺：
轴类锻件的加工有尺寸精度、几何形状精度、位置精度和表面粗糙度。
尺寸精度，轴颈是轴类零件的主要表面，它影响轴的回转精度及工作状态。轴颈的直径精度根据其使用要求通常为IT6～9，精密轴颈可达IT5。
几何形状精度，轴颈的几何形状精度（圆度、圆柱度），一般应限制在直径公差点范围内。对几何形状精度要求较高时，可在锻件图上另行规定其允许的公差。
位置精度主要是指装配传动件的配合轴颈相对于装配轴承的支承轴颈的同轴度，通常是用配合轴颈对支承轴颈的径向圆跳动来表示的；根据使用要求，规定高精度轴为0.001～0.005mm，而一般精度轴为0.01～0.03mm。 此外还有内外圆柱面的同轴度和轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。
表面粗糙度是根据零件的表面工作部位的不同，可有不同的表面粗糙度值，例如普通机床主轴支承轴颈的表面粗糙度为Ra0.16～0.63um，配合轴颈的表面粗糙度为Ra0.63～2.5um，随着机器运转速度的增大和精密程度的提高，轴类锻件表面粗糙度值要求也将越来越小。
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锻件的下料：直径>40mm的棒料多用圆盘锯切割，小直径棒材可用砂轮切割。当要求较高时可用车床下料。马氏体原材料表面若有划痕等缺陷，需用车床剥皮或用无心磨磨去。
锻件的加热：锻前加热可以用电炉，也可以用火焰炉。生产中多用火焰炉。对于奥氏体不锈钢，炉气应保持中性或微氧化性，以免产生渗碳造成晶间腐蚀；对于马氏体不锈钢，不可以采用过分氧化气氛，以免引起严重脱碳。
在700~800℃以下，不锈钢的热导率比较小，因此不锈钢锻件锻造需要的加热时间较长。铁素体不锈钢加热到高温时晶粒长大倾向严重，造成较大脆性，马氏体不锈钢在高温下氧化、脱碳特别严重，它们都要求尽量缩短在高温下的加热时间。所以这两类钢，以及直径或厚度超过100mm的奥氏体不锈钢，一般采用两阶段加热：先缓慢加热到850℃，然后快速加热到始锻温度。
对于直接投入高温炉中加热的毛坯，从入炉算起，加热时间按2mm/min计算；对于分成两段加热的毛坯，预热阶段时间按2mm/min计算，后一阶段加热时间按3mm/min计算。
对于精密锻件或小余量的重要锻件，加热前应在毛坯表面涂一层玻璃润滑剂，然后再加热。玻璃润滑剂的配置一般按57%的玻璃、3%的黏土和40%的水。含镍量较高的不锈钢必须采用不含硫的燃料加热，因硫渗入钢中与镍形成低熔点硫化物及共晶体分布在晶界上，高温锻造时会产生晶间裂纹。
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锻件常用的冷却方法：
堆冷。锻件堆在料筐里在空气中冷却。坑（箱）冷。锻件放在地坑里或铁箱中冷却。
灰砂冷。锻件放在炉渣、灰或砂中冷却。用的灰及砂必须干燥。一般锻件入灰砂的温度不低于500℃，周围蓄灰砂厚度不少于80mm。
炉冷。锻件放入炉温为500-700℃的加热炉中缓慢冷却，冷却速度可以按规定速度调节。锻件入炉温度一般不低于600-650℃，待锻件温度和炉温一致后，随炉冷却。炉内要避免冷空气进入。一般出炉温度不高于100-150℃。
控制冷却。终锻后控制锻件的冷却速度以达到一定目的。终锻后的锻件冷却方法，一般说，尺寸较小的锻件表里温差较小，冷却速度可以快些，大锻件的冷却速度应该慢些。碳钢和低合金结构钢热传导性较好，表里温差较小，冷却速度可以快些，高合金结构钢的导热性能差，冷却速度要慢些。所以不同锻件的冷却规范应根据材料的化学成分和锻件的大散热尺寸等因素选定。
等温退火。白点敏感钢锭的冶炼、浇铸后的冷却工艺是否正确是保证质量的前提，而锻后的头一次冷却也是一个关键。通常认为就是在停锻后直接进行扩氢等温退火。
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以上信息由专业从事低温钢锻件批发价格的亿欣源法兰于2024/12/20 9:33:39发布
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