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鍛造和軋制有什么區(qū)別？
2018-11-09 00:00:00 來源：鍛造和軋制有什么區(qū)別？ 點擊：2606 喜歡：0
軋制：將金屬坯料通過一對旋轉(zhuǎn)軋輥的間隙（各種形狀），因受軋輥的壓縮使材料截面減小，長度增加的壓力加工方法，這是生產(chǎn)鋼材最常用的生產(chǎn)方式，主要用來生產(chǎn)型材、板材、管材。
軋制方式按軋件運動分有：縱軋、橫軋、斜軋。
縱軋過程就是金屬在兩個旋轉(zhuǎn)方向相反的軋輥之間通過，并在其間產(chǎn)生塑性變形的過程。
橫軋：軋件變形后運動方向與軋輥軸線方向一致。
斜軋：軋件作螺旋運動，軋件與軋輥軸線非特角。
優(yōu)點
可以破壞鋼錠的鑄造組織，細(xì)化鋼材的晶粒，并消除顯微組織的缺陷，從而使鋼組織密實，力學(xué)性能得到改善。這種改善主要體現(xiàn)在沿軋制方向上，從而使鋼在一定程度上不再是各向同性；澆注時形成的氣泡、裂紋和疏松，也可在高溫和壓力作用下被焊合。
缺點
1.經(jīng)過軋制之后，鋼內(nèi)部的非金屬夾雜物（主要是硫化物和氧化物，還有硅酸鹽）被壓成薄片，出現(xiàn)分層（夾層）現(xiàn)象。分層使鋼沿厚度方向受拉的性能大大惡化，并且有可能在焊縫收縮時出現(xiàn)層間撕裂。焊縫收縮誘發(fā)的局部應(yīng)變時常達(dá)到屈服點應(yīng)變的數(shù)倍，比荷載引起的應(yīng)變大得多。
2.不均勻冷卻造成的殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力是在沒有外力作用下內(nèi)部自相平衡的應(yīng)力，各種截面的熱軋型鋼都有這類殘余應(yīng)力，一般型鋼截面尺寸越大，殘余應(yīng)力也越大。殘余應(yīng)力雖然是自相平衡的，但對鋼構(gòu)件在外力作用下的性能還是有一定影響。如對變形、穩(wěn)定性、抗疲勞等方面都可能產(chǎn)生不利的作用。
3.熱軋的鋼產(chǎn)品，對于厚度和邊寬這方面不好控制。我們熟知熱脹冷縮，由于開始的時候熱軋出來即使是長度、厚度都達(dá)標(biāo)，最后冷卻后還是會出現(xiàn)一定的負(fù)差，這種負(fù)差邊寬越寬，厚度越厚表現(xiàn)的越明顯。所以對于大號的鋼材，對于鋼材的邊寬、厚度、長度，角度，以及邊線都沒法要求太精確。
鍛造：是一種利用鍛壓機(jī)械對金屬坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形以獲得具有一定機(jī)械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法，鍛壓(鍛造與沖壓)的兩大組成部分之一。通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷，優(yōu)化微觀組織結(jié)構(gòu)，同時由于保存了完整的金屬流線，鍛件的機(jī)械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。相關(guān)機(jī)械中負(fù)載高、工作條件嚴(yán)峻的重要零件，除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外，多采用鍛件。
鍛造可分為自由鍛、模鍛、閉式模鍛
1、自由鍛。利用沖擊力或壓力使金屬在上下兩個抵鐵(砧塊)間產(chǎn)生變形以獲得所需鍛件，主要有手工鍛造和機(jī)械鍛造兩種。
2、模鍛。模鍛又分為開式模鍛和閉式模鍛.金屬坯料在具有一定形狀的鍛模膛內(nèi)受壓變形而獲得鍛件，又可分為冷鐓、輥鍛、徑向鍛造和擠壓等等。
3、 閉式模鍛和閉式鐓鍛由于沒有飛邊，材料的利用率就高。用一道工序或幾道工序就可能完成復(fù)雜鍛件的精加工。由于沒有飛邊，鍛件的受力面積就減少，所需要的荷載也減少。但是，應(yīng)注意不能使坯料完全受到限制，為此要嚴(yán)格控制坯料的體積，控制鍛模的相對位置和對鍛件進(jìn)行測量，努力減少鍛模的磨損。
特點：
鍛造與鑄件相比，金屬經(jīng)過鍛造加工后能改善其組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。鑄造組織經(jīng)過鍛造方法熱加工變形后由于金屬的變形和再結(jié)晶，使原來的粗大枝晶和柱狀晶粒變?yōu)榫Я］^細(xì)、大小均勻的等軸再結(jié)晶組織，使鋼錠內(nèi)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，提高了金屬的塑性和力學(xué)性能。
鑄件的力學(xué)性能低于同材質(zhì)的鍛件力學(xué)性能。此外，鍛造加工能保證金屬纖維組織的連續(xù)性，使鍛件的纖維組織與鍛件外形保持一致，金屬流線完整，可保證零件具有良好的力學(xué)性能與長的使用壽命采用精密模鍛、冷擠壓、溫擠壓等工藝生產(chǎn)的鍛件，都是鑄件所無法比擬的。
鍛件與軋件的比較：
（1）鍛件的軸向和徑向力學(xué)性能差異較軋件差異小，也就是說，鍛件的各向同性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于軋件的各向同性，所以說鍛件的壽命要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于軋件。下圖為Cr12MoV軋板不同方向共晶碳化物的形態(tài)的金相圖。
（2）從變成程度上說，鍛件的變形程度遠(yuǎn)大于軋件的變形程度，也就是說通過鍛造破碎共晶碳化物的效果要優(yōu)于軋制的破碎效果。
（3）從加工成本上說，鍛造的成本要遠(yuǎn)高于軋制的成本，對于一些關(guān)鍵件、承受較大載荷或沖擊的工件、形狀復(fù)雜或要求非常嚴(yán)格的工件，還是必須要采用鍛造的工藝進(jìn)行加工的。
（4）鍛件具有完整的金屬流線，通過軋制后再機(jī)械工破壞了金屬流線的完整性，極大程度上縮短了工件的壽命。下圖為鑄造、機(jī)械加工、鍛造工件的金屬流線。
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