由于疫情的原因,阻礙了與國外礦山交流的機(jī)會,不過國內(nèi)礦業(yè)的“綠色發(fā)展”正在蓬勃發(fā)展。近期接待了國內(nèi)一家知名的礦業(yè)集團(tuán)參訪團(tuán),其中包括礦業(yè)工程師、冶金專家、還有大學(xué)檢測專家等共計15人。我們圍繞著鍛造鋼球→熱模鍛成型工藝展開了探討,并重點(diǎn)討論了關(guān)于大直徑鍛造鋼球的形變比問題。
那形變過程是如何形成的,形變比真的那么重要嗎?
一般用原材料的變形程度來衡量鍛造鋼球的形變比,即所要鍛造鋼球的用料長度與鋼球直徑的比例。鍛造鋼球是由一定長度的圓鋼加熱后,通過模具鍛造成形,在鍛造過程中,圓鋼在模具的壓力下,圓鋼不斷發(fā)生變形,由圓柱形逐漸向球形變化。圓鋼成球變形后會產(chǎn)生一定的形變比,導(dǎo)致奧氏體發(fā)生變形,引起奧氏體內(nèi)部發(fā)生再結(jié)晶過程,從而達(dá)到晶粒細(xì)化的目的,使淬火組織得到細(xì)化,因此形變比的大小會影響鍛球的力學(xué)性能和質(zhì)量。在適宜的范圍內(nèi),形變比有利于改善鍛球的組織與性能,反之就會出現(xiàn)一些問題。
根據(jù)鍛造行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計分析,鍛造鋼球時形變比在35%~65%的范圍內(nèi)為最佳。目前鍛造鋼球時形變比通用的計算方法是:
鍛造鋼球形變比=(下料長度-鋼球直徑)/鋼球直徑
那如何確認(rèn)圓鋼下料多少符合鍛造鋼球的要求呢?主要是看形變比是否在我們的要求范圍內(nèi)。
以φ100mm鍛造鋼球?yàn)槔?,下料長度計算方法如下:
φ100mm鋼球標(biāo)準(zhǔn)重量為4.1kg/個,考慮生產(chǎn)過程中有火耗等因素,所以下料的重量應(yīng)為4.1×1.03(按3%的火耗燒損)=4.22kg/個。
那么,用70mm圓鋼鍛造φ100mm鋼球下料長度計算如下:
下料長度為=G/D2×6.17
=4.22×1000/(7×7×6.17)
=13.96cm(相當(dāng)于140mm)
其中:G為下料重量,D為圓鋼直徑。
也就是說以70圓鋼鍛造成100mm鋼球,下料長度為140mm,
鍛造鋼球形變比=(下料長度-鋼球規(guī)格尺寸)/公稱尺寸
=(140-100)/100
=40%
那么,60圓是否可以鍛造100mm鋼球呢?我們算一下形變比就可知道,下料長度=G/6.17×D2=18.99cm
鍛造鋼球形變比=(下料長度-鋼球規(guī)格尺寸)/公稱尺寸
=(190-100)/100
=90%
超出了鍛造形變比的要求,那么圓鋼在鍛打過程中就會因長度過長,造成產(chǎn)品在熱鍛造時出現(xiàn)彎折現(xiàn)象,成為廢品,這就是鍛造形變比過大所造成的,所以不可以用60mm圓鋼或60mm圓鋼以下的材料生產(chǎn)φ100mm鍛造鋼球。