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 鍛造生產中，除了(le)必(bi)須保證鍛件所要求的(de)形(xing)狀和尺寸外，還必(bi)須滿(man)足零件在使(shi)用(yong)過(guo)程中所提(ti)出的(de)性能要求，采用(yong)合理(li)的(de)鍛造工(gong)(gong)藝(yi)和工(gong)(gong)藝(yi)參(can)數，可(ke)以通過(guo)下(xia)列幾方面來改(gai)善原材料(liao)的(de)組織和性能：

　　① 打碎柱狀(zhuang)晶，改善宏觀偏析，把鑄態組織變(bian)為鍛態組織，并在合(he)適的(de)(de)溫度和應(ying)力(li)條件(jian)下，焊合(he)內部空隙(xi)，提高材料的(de)(de)致(zhi)密度;

　　② 鑄錠經(jing)過鍛造形成纖維組織(zhi)，進一步通過軋制、擠壓、模鍛，使鍛件(jian)得到合理的纖維方向分(fen)布；

　　③ 控制晶粒的大小和均勻度；

　　④ 改善第二相（例(li)如(ru)萊氏(shi)體剛中的合金碳化物）的分布；

　　⑤ 使組織(zhi)得到(dao)形變強化或形變-相(xiang)變強(qiang)化等。

　　由于上述組織的(de)改善，使鍛件(jian)的(de)塑性、沖(chong)擊韌度、疲勞強度及持久(jiu)性能(neng)等也隨之得到(dao)了提(ti)高，然后通過零件(jian)的(de)最后熱處(chu)理(li)就(jiu)能(neng)得到(dao)零件(jian)所(suo)要求的(de)硬(ying)度、強度和塑性等良好的(de)綜合性能(neng)。

    如果所采用的(de)(de)(de)鍛(duan)(duan)造工(gong)藝不合理，則可能產生鍛(duan)(duan)件(jian)缺陷，包括表(biao)面(mian)缺陷、內部缺陷或性(xing)(xing)能不合格等，會(hui)影(ying)響(xiang)后(hou)續工(gong)序(xu)的(de)(de)(de)加(jia)工(gong)質量(liang)，有(you)的(de)(de)(de)則嚴重影(ying)響(xiang)鍛(duan)(duan)件(jian)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，降低做制成(cheng)品件(jian)的(de)(de)(de)使用壽命，甚至(zhi)危及安(an)全(quan)。鍛(duan)(duan)件(jian)組織(zhi)對最終熱處(chu)理后(hou)的(de)(de)(de)組織(zhi)和性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)主要表(biao)現(xian)在(zai)以(yi)下幾(ji)方面(mian)。

　　①不可改(gai)善的(de)(de)組織缺陷(xian)(xian)：奧氏體(ti)(ti)和(he)鐵素(su)體(ti)(ti)耐(nai)熱(re)不銹鋼、高溫合(he)(he)(he)金(jin)、鋁合(he)(he)(he)金(jin)、鎂合(he)(he)(he)金(jin)等在加熱(re)和(he)冷卻(que)過程中，沒有同素(su)異構轉變的(de)(de)材(cai)料，以及一些銅合(he)(he)(he)金(jin)和(he)鈦合(he)(he)(he)金(jin)等，在鍛造過程中產生的(de)(de)組織缺陷(xian)(xian)用熱(re)處理的(de)(de)辦法不能改(gai)善。

　　②可(ke)以得到改善的(de)(de)(de)組織缺(que)陷：在一般過熱(re)的(de)(de)(de)結構鋼鍛(duan)(duan)件中的(de)(de)(de)粗晶和魏(wei)氏(shi)組織，過共析鋼和軸承(cheng)鋼由于冷卻不當引起的(de)(de)(de)輕微的(de)(de)(de)網狀碳化物等在鍛(duan)(duan)后熱(re)處理(li)時，鍛(duan)(duan)件最終熱(re)處理(li)后仍可(ke)獲得滿意的(de)(de)(de)組織和性能。

　　③ 正常的(de)熱處理(li)較難消(xiao)除的(de)組(zu)織缺陷(xian)：例如(ru)低倍粗晶、9Cr18不銹鋼、H13的孿(luan)晶(jing)碳化物等需用高溫正(zheng)火、反復正(zheng)火、低溫分解、高溫擴散退(tui)火等措(cuo)施才能得到(dao)改善。

　　④ 用一般熱處(chu)理工藝不能(neng)消(xiao)除(chu)的(de)組織缺陷：嚴(yan)重的(de)石狀斷口和棱(leng)面斷口、過燒、不銹(xiu)鋼中(zhong)的(de)鐵素(su)體(ti)(ti)帶、萊氏體(ti)(ti)合金工具鋼中(zhong)的(de)碳化(hua)物網(wang)和帶等(deng)使(shi)最終熱處(chu)理后的(de)鍛件性(xing)能(neng)下降，甚至不合格。

　　⑤ 在最(zui)終熱處(chu)理(li)時將會進一(yi)步發展的組織缺陷：例如，合(he)金(jin)結構鋼(gang)鍛件中的粗(cu)(cu)(cu)晶組織，如果(guo)鍛后熱處(chu)理(li)時未得到改(gai)善(shan)，在碳、氮共滲和淬(cui)火(huo)后常(chang)引起(qi)馬氏體(ti)(ti)針粗(cu)(cu)(cu)大(da)和性能不(bu)合(he)格；高(gao)速(su)鋼(gang)中的粗(cu)(cu)(cu)大(da)帶狀(zhuang)碳化物，淬(cui)火(huo)時常(chang)引起(qi)開裂。

　　⑥ 如果(guo)加熱(re)不當，例如加熱(re)溫度過高和加熱(re)時間過長，將會(hui)引起脫碳、過熱(re)、過燒等缺陷。

　　⑦ 鍛后冷(leng)卻過程(cheng)中(zhong)，如(ru)果工藝不當(dang)可能引起冷(leng)卻裂(lie)紋、白點等，在熱處理(li)過程(cheng)中(zhong)開裂(lie)。

　　切削加工對熱處理工件的(de)質量影響有哪(na)些(xie)？

　　（1）在工件調質、退火(huo)(huo)、正(zheng)火(huo)(huo)狀態下，硬度(du)低于(yu)45HRC，切(qie)削加工(gong)對(dui)工(gong)件的質(zhi)量(liang)(liang)包(bao)括表面光潔度、殘余應(ying)力、加工(gong)余量(liang)(liang)、表面脫碳(tan)貧碳(tan)層得去除等，影響均不明(ming)顯，不至(zhi)于造成(cheng)工(gong)件潛在性能的變化。

　　（2）對(dui)工(gong)(gong)件(jian)淬硬(ying)的鋼(gang)或工(gong)(gong)件(jian)加工(gong)(gong)，又稱為硬(ying)態加工(gong)(gong)，工(gong)(gong)件(jian)硬(ying)度高達50~65HRC，材料主(zhu)要包括普通淬火鋼、淬火態模(mo)具鋼、軸承(cheng)鋼、軋錕鋼及高速鋼等，切(qie)削加工的(de)影響就(jiu)較明(ming)顯，切(qie)削加工過程中切(qie)削熱的(de)產生和(he)(he)傳導、高速摩擦(ca)和(he)(he)磨損等因素都會對已加工表面造(zao)成(cheng)一定程度的(de)破壞。硬態切(qie)削已加工表面的(de)完整性內容主(zhu)要包括表層組織形(xing)態以及硬度、表面粗糙度、尺寸精度、殘余應力的(de)分布和(he)(he)白層的(de)產生。

　　已加工(gong)表(biao)(biao)面硬(ying)度(du)(du)隨切削速(su)度(du)(du)的提高(gao)而增加，隨進給(gei)量得切削量得增大而降低(di)。而且已加工(gong)表(biao)(biao)面硬(ying)度(du)(du)越(yue)高(gao)，硬(ying)化(hua)層深度(du)(du)越(yue)大。結果顯示，硬(ying)態切削后工(gong)件表(biao)(biao)面均勻殘余壓應(ying)力(li)，而磨削后工(gong)件的最(zui)大壓應(ying)力(li)主(zhu)要集(ji)中在工(gong)件表(biao)(biao)面。

　　刀具鈍(dun)角(jiao)半徑越(yue)大(da)，殘余壓應力值(zhi)越(yue)大(da)；工(gong)件硬度(du)越(yue)高(gao)，殘余壓應力值(zhi)越(yue)大(da)。工(gong)件硬度(du)對(dui)工(gong)件表面完整性的影響極大(da)，工(gong)件硬度(du)值(zhi)越(yue)大(da)，越(yue)有利于(yu)殘余壓應力的形成。

　　影響硬(ying)態切削(xue)已加工(gong)表面(mian)質量的(de)另一(yi)個(ge)重要因素(su)是白層的(de)形(xing)成。白層是伴隨著硬(ying)態切削(xue)過程所形(xing)成的(de)一(yi)種組織形(xing)態，它具有獨特的(de)磨損特性(xing)：一(yi)方面(mian)硬(ying)度高(gao)，耐蝕(shi)性(xing)好；另一(yi)方面(mian)又表現(xian)出較高(gao)脆性(xing)，易引起早起剝落失(shi)效，甚至(zhi)形(xing)成工(gong)件加工(gong)之后(hou)放(fang)置一(yi)個(ge)階段后(hou)開裂(lie)。在高(gao)剛性(xing)數控車床上(shang)采用陶瓷(ci)和PCBN刀(dao)具切削淬硬AISIE52100軸承鋼時(shi)發(fa)現：工件表層和亞表層的組(zu)(zu)織狀態發(fa)生變化，其微(wei)觀組(zu)(zu)織由白色(se)的未回(hui)火(huo)層和黑色(se)的過回(hui)火(huo)層組(zu)(zu)成。

　　目前將白(bai)層視(shi)為馬氏體組織(zhi)的(de)觀(guan)(guan)點得到一致認可(ke)，主要爭議在于白(bai)層的(de)精細(xi)(xi)結構。一種(zhong)觀(guan)(guan)點認為白(bai)層是(shi)相變(bian)的(de)結果(guo)，是(shi)由材料在切削過程中被快(kuai)速加(jia)熱和驟然(ran)冷卻而形(xing)成(cheng)的(de)晶(jing)粒細(xi)(xi)小的(de)細(xi)(xi)晶(jing)馬氏體組成(cheng)。另一種(zhong)觀(guan)(guan)點認為白(bai)層的(de)形(xing)成(cheng)僅術(shu)語變(bian)形(xing)機制，只是(shi)由塑(su)性變(bian)形(xing)而得到的(de)非(fei)常規型馬氏體。