鍛造鍛件時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力有哪些？

       鍛件坯料在加熱過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，按其形成的原因可分為熱應(yīng)力和組織應(yīng)力。

       熱應(yīng)力的生成原因及說明：坯料在加熱過程中，由于表面溫度高于中心溫度而出現(xiàn)溫差，引起外層和心部的膨脹不均勻，從而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力為熱應(yīng)力若熱應(yīng)力超過金屬的抗拉強(qiáng)度，便會導(dǎo)致金屬開裂。

       熱應(yīng)力的大小與金屬的性質(zhì)、截面溫差有關(guān)，而截面溫差取決于金屬的導(dǎo)溫性、截面尺寸和加熱速度若金屬導(dǎo)溫性差、截面尺寸大、加熱速度快，則溫差大，熱應(yīng)力也大。反之，熱應(yīng)力就小。要指出，鋼料在室溫至500℃-550℃范圍內(nèi)的彈性狀態(tài)時，開裂可能最大。

       組織應(yīng)力的生成原因及說明：具有相變的金屬，在加熱過程中，由于相變前后組織的比容發(fā)生變化，以及金屬的表層與心部不同時發(fā)生相變，這樣引起的內(nèi)應(yīng)力為組織應(yīng)力。

       組織應(yīng)力在增大比容的轉(zhuǎn)變區(qū)受壓應(yīng)力，減小比容的轉(zhuǎn)變區(qū)受拉應(yīng)力當(dāng)組織應(yīng)力過大時，與熱應(yīng)力疊加的結(jié)果可能導(dǎo)致金屬破裂，因此，必須嚴(yán)格執(zhí)行加熱規(guī)范。

       一般鍛件用鋼的冶煉方法有堿性平爐法：爐底和堤坡用堿性耐火材料如鎂磚、鋁鎂磚、鎂砂和白云石等砌成的平爐稱為堿性平爐。它在氧化氣氛下用堿性爐渣來煉鋼。

       堿性平爐法有以下特點：因為采用堿性渣，可以大量去除硫、磷。因而對煉鋼原材料控制的不像酸性平爐那么嚴(yán)格，是這種方法的優(yōu)點；爐渣堿度高，透氣性大，氫在鋼中的溶解度和擴(kuò)散能力亦隨之增大；堿性平爐鋼中的非金屬夾雜物，主要是氧化物和硫化物。硫化物夾雜會給鋼造成熱脆性，且本身有一定塑性，鍛造后沿金屬主要變形方向呈條狀分布。使鍛件的橫向和切向性能降低，增加了鍛件的各向異性。

       堿性電爐法：堿性電爐煉鋼，由于采用高溫電弧加熱，冶煉過程中爐氣可以控制。當(dāng)采用雙渣氧化法冶煉時，在熔化期后，有一個加鐵礦石使熔池激烈氧化沸騰的氧化期。而采用返回法冶煉時，為防止鋼液中的合金元素大量燒損，則沒有加礦石的氧化期。熔畢后，可以直接進(jìn)入還原期。

       酸性平爐法：爐底和堤坡用酸性耐火材料如硅磚、石英砂等砌筑的平爐稱為酸性平爐。鍛件冶煉中用酸性渣操作。有以下特點：冶煉中不能除去硫、磷。因此，必須選用在成品鋼中含硫、磷量要低于要求的原材料，這將使鋼的成本提高；冶煉中由于硅的還原而發(fā)生鋼液的自動脫氧，故精煉末期可以不加或少加硅鐵、錳鐵和鋁等脫氧劑脫氧，生成的脫氧產(chǎn)物少。所以，酸性平爐鋼中非金屬夾雜物少，鋼液的純凈度高。

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