模鍛件可能產(chǎn)生的缺陷有:表面起泡、表面夾渣、塌陷、擦傷和氣孔。
表面起泡
制件表皮下被壓扁的氣孔,在鍛件脫模或熱處理加熱時(shí),因熱脹將表面鼓起氣泡。產(chǎn)生原因有:
1.凹模中未燃盡、未揮發(fā)的涂料過(guò)多,或模膛排氣不好,使?jié)沧⒅挟a(chǎn)生氣體浸入液態(tài)金屬內(nèi)部;
2.擠壓速度過(guò)快,使液態(tài)金屬填充模膛時(shí)產(chǎn)生渦流而卷人大量氣體;
3.液態(tài)金屬含氣體太多,加壓前析出的氣泡來(lái)不及逸出,被壓扁在表皮下。
改進(jìn)措施:
1.適當(dāng)提高模溫,并采用噴涂方法,使涂料在澆注前已干固;
2.施壓要慢而平穩(wěn);
3.注重液態(tài)金屬除氣操作;
4.模具設(shè)計(jì)應(yīng)考慮排氣措施。
表面夾渣
表面夾渣是在液態(tài)模鍛過(guò)程中,部分涂料或氧化皮被擠入制件表層,在淬火時(shí)呈現(xiàn)皺皮或氧化渣麻點(diǎn)。產(chǎn)生原因有:
1.涂料過(guò)多或未干固就進(jìn)行澆注,使涂料帶入液態(tài)金屬中,有的還與金屬液發(fā)生作用,形成化合物夾雜。
2.沖頭加壓時(shí),使已自由凝固的結(jié)晶硬殼發(fā)生大的皺褶變形,將涂料、氧化皮等擠入制件表層中。
防止對(duì)策:
1.適當(dāng)提高模溫,涂料必須噴涂均勻、干固;
2.加壓前停留時(shí)間盡量短,保證加壓時(shí)已凝固層不太厚且溫度高,不易發(fā)生大的皺褶變形。
表面粘焊與粒狀溢出物
制件脫模時(shí),在模芯表層留有粘焊物,并使制件內(nèi)表面粗糙,嚴(yán)重時(shí)在制件內(nèi)孔衣面有許多豆粒狀金屬粒溢出,其最大直徑可達(dá)2mm。
產(chǎn)生原因是,澆注溫度和模溫過(guò)高,保壓時(shí)間又不足,制件未凝固即開(kāi)模取件。由于制件表層下未凝固金屬液被吸出,輕者粘焊于模芯表面,嚴(yán)重時(shí)形成粒狀物溢出,并分布于鍛件內(nèi)表面。
防止對(duì)策:保壓時(shí)間應(yīng)足夠,即制件凝固結(jié)束后才允許脫模。
塌陷
擠壓過(guò)程中卷入的空氣及從金屬液中析出的氣體造成的反壓,有可能使制件的細(xì)小之處產(chǎn)生塌陷。防止的對(duì)策有:
1.加大模子與沖頭的間隙,改善通氣狀態(tài):
2.少涂些潤(rùn)滑劑,多了會(huì)堵寒通氣孔;
3.發(fā)現(xiàn)制件有塌陷,可在模具相應(yīng)放位增加通氣孔的敎目;
4.采用組合式模具。
擦傷
1.模具的脫模斜度太小,模膛表面粗糙或表面有傷殘等,使制件脫模困難造成擦傷;
2.澆注溫度和模溫過(guò)高、涂料不足或澆注時(shí)金屬液流對(duì)模膛沖刷作用劇烈,造成金屬與模膛粘焊,脫模時(shí)將制件擦傷,其至撕裂。
預(yù)防對(duì)策有:
1.在固定部位擦傷時(shí),要修復(fù)模具、修正脫模斜度,打光壓痕;
2.擦傷無(wú)一定部位時(shí),在擦傷部分相應(yīng)的模具上增敷涂料;
3.對(duì)于因粘模造成的擦傷,采用降低澆注溫度,控制模溫,調(diào)整涂料品種和涂敷方法,修復(fù)易粘焊模膛部位。
氣孔
金屬在熔融狀態(tài)時(shí)能溶解大量氣體。在冷凝過(guò)程中由于溶解度隨溫度降低而急劇減小,致使氣體從液態(tài)金屬中釋放出來(lái)。若此時(shí)尚未凝固的金屬液被已凝固殼包圍,逸出的氣體無(wú)法排除,就包在金屬中,形成一個(gè)個(gè)氣孔。它具有光滑的表面,形狀規(guī)則成圓形或橢圓形。形成原因如下:
1.由于爐料不干凈或熔煉度過(guò)高,使金屬液含有大量的氣體,在隨后的結(jié)晶凝固中來(lái)不及浮至液面逸出,產(chǎn)生析出性氣孔。氣孔壁具有光亮的金屬光澤;
2.擠壓速度過(guò)快,液態(tài)金屬充模流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生渦流而卷入大量氣體,形成侵蝕性氣孔。由于金屬在高溫時(shí)與空氣中氧化作用而發(fā)生氧化,致使氣孔壁呈灰褐色或暗色;
3.由于模溫低,涂料積聚,致使?jié)沧⑶巴苛衔锤晒獭Ec金屬液發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成反應(yīng)性氣孔;
4.澆注至開(kāi)始加壓的時(shí)間間隔太長(zhǎng),由于液態(tài)金屬表而紡殼或粘度增加,使液態(tài)金屬因冷卻析出的氣泡不能順利逸出,在隨后加壓中,被保留或壓扁在鍛件中。