軋制方式按軋件(jiàn)運動分有:縱軋、橫軋、斜軋。
縱軋過程就(jiù)是金屬在兩個(gè)旋轉方向相(xiàng)反的軋輥之間通(tōng)過,并在其間産生(shēng)塑性變形的過程。
橫軋:軋件(jiàn)變形後運動方向與軋輥軸線方向一(yī)緻。
斜軋:軋件(jiàn)作螺旋運動,軋件(jiàn)與軋輥軸線非特角。
優點
可以破壞鋼錠的鑄造組織,細化鋼材的晶粒,并消除顯微組織的缺陷,從(cóng)而使鋼組織密實,力學性能(néng)得到(dào)改善。這種改善主要體現在沿軋制方向上(shàng),從(cóng)而使鋼在一(yī)定程度上(shàng)不再是各向同性;澆注時形成的氣泡、裂紋和疏松,也可在高(gāo)溫和壓力作用下(xià)被焊合。
缺點
1.經過軋制之後,鋼内部的非金屬夾雜(zá)物(wù)(主要是硫化物(wù)和氧化物(wù),還(hái)有矽酸鹽)被壓成薄片,出現分層(夾層)現象。分層使鋼沿厚度方向受拉的性能(néng)大大惡化,并且有可能(néng)在焊縫收縮時出現層間撕裂。焊縫收縮誘發的局部應變時常達到(dào)屈服點應變的數倍,比荷載引起的應變大得多(duō)。
2.不均勻冷卻造成的殘餘應力。殘餘應力是在沒有外力作用下(xià)内部自(zì)相(xiàng)平衡的應力,各種截面的熱軋型鋼都有這類殘餘應力,一(yī)般型鋼截面尺寸越大,殘餘應力也越大。殘餘應力雖然是自(zì)相(xiàng)平衡的,但對鋼構件(jiàn)在外力作用下(xià)的性能(néng)還(hái)是有一(yī)定影響。如對變形、穩定性、抗疲勞等方面都可能(néng)産生(shēng)不利的作用。
3.熱軋的鋼産品,對于厚度和邊寬這方面不好控制。我們熟知熱脹冷縮,由于開(kāi)始的時候熱軋出來即使是長(cháng)度、厚度都達标,最後冷卻後還(hái)是會(huì)出現一(yī)定的負差,這種負差邊寬越寬,厚度越厚表現的越明顯。所以對于大号的鋼材,對于鋼材的邊寬、厚度、長(cháng)度,角度,以及邊線都沒法要求太精确。
鍛造:是一(yī)種利用鍛壓機(jī)械對金屬坯料施加壓力,使其産生(shēng)塑性變形以獲得具有一(yī)定機(jī)械性能(néng)、一(yī)定形狀和尺寸鍛件(jiàn)的加工(gōng)方法,鍛壓(鍛造與沖壓)的兩大組成部分之一(yī)。通(tōng)過鍛造能(néng)消除金屬在冶煉過程中産生(shēng)的鑄态疏松等缺陷,優化微觀組織結構,同時由于保存了完整的金屬流線,鍛件(jiàn)的機(jī)械性能(néng)一(yī)般優于同樣材料的鑄件(jiàn)。相(xiàng)關機(jī)械中負載高(gāo)、工(gōng)作條件(jiàn)嚴峻的重要零件(jiàn),除形狀較簡單的可用軋制的闆材、型材或焊接件(jiàn)外,多(duō)采用鍛件(jiàn)。
鍛造可分為(wèi)自(zì)由鍛、模鍛、閉式模鍛
1、自(zì)由鍛。利用沖擊力或壓力使金屬在上(shàng)下(xià)兩個(gè)抵鐵(砧塊)間産生(shēng)變形以獲得所需鍛件(jiàn),主要有手工(gōng)鍛造和機(jī)械鍛造兩種。
2、模鍛。模鍛又(yòu)分為(wèi)開(kāi)式模鍛和閉式模鍛.金屬坯料在具有一(yī)定形狀的鍛模膛内受壓變形而獲得鍛件(jiàn),又(yòu)可分為(wèi)冷镦、輥鍛、徑向鍛造和擠壓等等。
3、 閉式模鍛和閉式镦鍛由于沒有飛(fēi)邊,材料的利用率就(jiù)高(gāo)。用一(yī)道工(gōng)序或幾道工(gōng)序就(jiù)可能(néng)完成複雜(zá)鍛件(jiàn)的精加工(gōng)。由于沒有飛(fēi)邊,鍛件(jiàn)的受力面積就(jiù)減少,所需要的荷載也減少。但是,應注意不能(néng)使坯料完全受到(dào)限制,為(wèi)此要嚴格控制坯料的體積,控制鍛模的相(xiàng)對位置和對鍛件(jiàn)進行測量,努力減少鍛模的磨損。
特點:
鍛造與鑄件(jiàn)相(xiàng)比,金屬經過鍛造加工(gōng)後能(néng)改善其組織結構和力學性能(néng)。鑄造組織經過鍛造方法熱加工(gōng)變形後由于金屬的變形和再結晶,使原來的粗大枝晶和柱狀晶粒變為(wèi)晶粒較細、大小(xiǎo)均勻的等軸再結晶組織,使鋼錠内原有的偏析、疏松、氣孔、夾渣等壓實和焊合,其組織變得更加緊密,提高(gāo)了金屬的塑性和力學性能(néng)。
鑄件(jiàn)的力學性能(néng)低(dī)于同材質的鍛件(jiàn)力學性能(néng)。此外,鍛造加工(gōng)能(néng)保證金屬纖維組織的連續性,使鍛件(jiàn)的纖維組織與鍛件(jiàn)外形保持一(yī)緻,金屬流線完整,可保證零件(jiàn)具有良好的力學性能(néng)與長(cháng)的使用壽命采用精密模鍛、冷擠壓、溫擠壓等工(gōng)藝生(shēng)産的鍛件(jiàn),都是鑄件(jiàn)所無法比拟的。
鍛件(jiàn)與軋件(jiàn)的比較:
(1)鍛件(jiàn)的軸向和徑向力學性能(néng)差異較軋件(jiàn)差異小(xiǎo),也就(jiù)是說,鍛件(jiàn)的各向同性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高(gāo)于軋件(jiàn)的各向同性,所以說鍛件(jiàn)的壽命要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高(gāo)于軋件(jiàn)。
(2)從(cóng)變成程度上(shàng)說,鍛件(jiàn)的變形程度遠(yuǎn)大于軋件(jiàn)的變形程度,也就(jiù)是說通(tōng)過鍛造破碎共晶碳化物(wù)的效果要優于軋制的破碎效果。
(3)從(cóng)加工(gōng)成本上(shàng)說,鍛造的成本要遠(yuǎn)高(gāo)于軋制的成本,對于一(yī)些關鍵件(jiàn)、承受較大載荷或沖擊的工(gōng)件(jiàn)、形狀複雜(zá)或要求非常嚴格的工(gōng)件(jiàn),還(hái)是必須要采用鍛造的工(gōng)藝進行加工(gōng)的。
(4)鍛件(jiàn)具有完整的金屬流線,通(tōng)過軋制後再機(jī)械工(gōng)破壞了金屬流線的完整性,極大程度上(shàng)縮短了工(gōng)件(jiàn)的壽命。下(xià)圖為(wèi)鑄造、機(jī)械加工(gōng)、鍛造工(gōng)件(jiàn)的金屬流線。