什么是等温锻造

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请教什么是等温锻造,主要用途?

hanjixian

锻压是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的制件的成形加工方法。
1 n6 d8 [$ b9 J: \等温锻压是在整个成形过程中坯料温度保持恒定值。等温锻压是为了充分利用某些金属在等一温度下所具有的高塑性，或是为了获得特定的组织和性能。等温锻压需要将模具和坯料一起保持恒温，所需费用较高，仅用于特殊的锻压工艺，如超塑成形。

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等温锻造的主要特点是模具与成形件处理基本相同的温度，因此需要带有模具加热及控温装置。等温锻造一般速率较低，主要采用液压机。
8 u9 O8 V$ a+ c" _$ [" e  超塑性等温锻造对温度和速率的要求比一般意义的等温锻造更加严格，而且坯料的显微组织应基本属于超塑性类型。然而二者之间没有截然的区别，有些等温锻造过程中坯料在变形到一定程度之后，一方面组织实现了等轴细晶化，另一方面等温锻造一般随着变形的进行速率会逐渐降低。因此这些等温锻造中有一个从一般的塑性成形过渡到超塑件成份的过程。这有助于提高成形件精度和质量，但又无须对材料进行繁杂的预处理，比典型的超塑性等温锻造成本要低；同时由于等温锻造的前一阶段采取了比较高的变形速率，还可以提高整个成形过程的效率，因此这是一种值得倡导的成形方式。
9 y* n. V0 D1 ~; j9 w8 f  在等温锻造基础上发展的“热模锻造”和“温模锻造” 与等温锻造的主要区别在于模具与成形件之间具有温差，从而减低了对模具材料的要求。
  等温锻造特别适合于那些锻造温区窄的难变形材料，例如高温合金、钛合金、粉末高温合金等。等温锻造过程变形材料中常发生动态再结晶，从而使锻件中的组织呈均匀的等轴细晶形态。等温成形的零件尺寸精度高，既节约了材料，又减少厂加工工时。
  等温锻造的模具材料主要根据变形温度进行选择，常用的有热作模具钢、铁基高温合金、镍基高温合金、铝合金以及陶瓷等。俄罗斯的一些专家研究利用碳-碳复合材料作为1000℃以上的等温锻造模具材料，因为这类材料具有优越的高温力学件能。然而这类材料易于发生高温氧化，他们研究了相应的防护措施，现在这类模具材料的应用尚在探索阶段。
/ z" b& p/ U: L' U) w  等温锻造设备主要是液压机，为满足等温锻造的基本要求，要求液压机：①横梁速度可调可控，尤其需要较低的速度；②可实现保压；③有足够的闭合高度和上作台面尺寸，以满足等温锻造模具及其加热装置安装的需求；④有顶出装置；③有控温系统。
3 d$ a' h6 s1 Y6 J7 T! M  等温锻造过程时间较长，温度较高，成形件的形状经常比较复杂，模具表面包含一些浅细凹凸部分。因此，需要一定的涂料；在坯料加热及成形中起到防护作用，同时在变形件与模具之间形成连续的润滑膜以减少摩擦，在成形后它又能起到脱模剂的作用。在选择润滑剂时要注意不能对模具有腐蚀作用，也不能污染成形件表面材料。
* }4 {) ]* z4 u8 w% e  与其他锻造方式相比，等温锻造更需要和更易于实现精确控制。所以实现从模具及坯料的设计到成形过程温度速率控制的全面计算机化，是提高效率和质量的需要，也是目前的技术水平可以达到的。
3 V6 c$ I8 ]: s' c: Q" r7 A; ~* G     常用于高温合金、钛合金、高合金工模具钢等材料的锻造成型。除了加工效率高和尺寸精度高之外，该工艺加工的材料组织均匀细小，有利于提高材料的力学性能。

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等温锻造主要是针对钛合金变形抗力大，对锻造温度、变形量、冷却速度等工艺参数的变化敏感，这就决定了钛合金不宜采用常规锻造方法。等温锻造成形过程中温度基本不变，应变速率低，可消除钛合金在常温下成形性能差的问题。本文介绍了钛合金等温锻造技术的特点，国内外钛合金等温锻造的发展及其成形温度和变形程度等工艺。

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等温锻造指毛坯从始锻到终锻始终在同一温度条件下进行
低变形速率的锻造。等温锻造(Iso—thermal Forging)成形时，毛
# [5 V4 |: B" y" x9 R坯与模具的加热温度相同，并且应变速率很低(10 ～1O
- p- ]2 O2 U; l5 P. o: l! ^" ESI1)，这样由于消除了模具激冷和材料应变硬化的影响，不仅变
# O" `, L! i7 e* v2 q+ u形抗力小，而且可以完成净成形(near—net shape)加工，因而大
8 e# H+ B* F- q大提高了金属的利用率以及锻件的性能。这种新型工艺已经成
为先进难变形材料(如钛合金、镍基高温合金、金属间化合物)的
主要成形方法 ]。大气下等温锻造与全封闭等温锻造相比是一
种经济的工艺路线，其关键是模具材料。高温合金及金属间化合
物的变形温度一般都在1000。C以上，锻件缓慢成形，整个工艺
, J8 p" A7 ^- q" t/ E过程需要较长时间，而且根据实际使用经验，要求在变形温度下
& V. q& q# t7 m1 ~4 B; v模具材料的屈服强度极限与变形材料的屈服强度极限比值在3
以上L2 ]，这就要求模具材料在锻造温度范围内具有较高的屈服
强度、抗氧化、抗蠕变和良好的冷热疲劳性能
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8 \/ w7 d0 z" y[ 本帖最后由 mideas 于 2008-5-19 10:38 编辑 ]

SSS333

偶也做过等温锻造，不过是tc17的材料