锻造与轧制的区别【转帖】

老翻砂匠

      轧制：将金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状），因受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法，这是生产钢材最常用的生产方式，主要用来生产型材、板材、管材。

    轧制方式按轧件运动分有：纵轧、横轧、斜轧。

    纵轧过程就是金属在两个旋转方向相反的轧辊之间通过，并在其间产生塑性变形的过程。

    横轧：轧件变形后运动方向与轧辊轴线方向一致。

    斜轧：轧件作螺旋运动，轧件与轧辊轴线非特角。

    优点

    可以破坏钢锭的铸造组织，细化钢材的晶粒，并消除显微组织的缺陷，从而使钢组织密实，力学性能得到改善。这种改善主要体现在沿轧制方向上，从而使钢在一定程度上不再是各向同性；浇注时形成的气泡、裂纹和疏松，也可在高温和压力作用下被焊合。

    缺点

    1、经过轧制之后，钢内部的非金属夹杂物（主要是硫化物和氧化物，还有硅酸盐）被压成薄片，出现分层（夹层）现象。分层使钢沿厚度方向受拉的性能大大恶化，并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂。焊缝收缩诱发的局部应变时常达到屈服点应变的数倍，比荷载引起的应变大得多。

    2、不均匀冷却造成的残余应力。残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力，各种截面的热轧型钢都有这类残余应力，一般型钢截面尺寸越大，残余应力也越大。残余应力虽然是自相平衡的，但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响。如对变形、稳定性、抗疲劳等方面都可能产生不利的作用。

    3、热轧的钢产品，对于厚度和边宽这方面不好控制。我们熟知热胀冷缩，由于开始的时候热轧出来即使是长度、厚度都达标，最后冷却后还是会出现一定的负差，这种负差边宽越宽，厚度越厚表现的越明显。所以对于大号的钢材，对于钢材的边宽、厚度、长度，角度，以及边线都没法要求太精确。

    锻造：是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。

    锻造可分为自由锻、模锻、闭式模锻

    1、自由锻。利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁(砧块)间产生变形以获得所需锻件，主要有手工锻造和机械锻造两种。

    2、模锻。模锻又分为开式模锻和闭式模锻.金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，又可分为冷镦、辊锻、径向锻造和挤压等等。

    3、 闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。

    特点：

    锻造与铸件相比，金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶，使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织，使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合，其组织变得更加紧密，提高了金属的塑性和力学性能。

    铸件的力学性能低于同材质的锻件力学性能。此外，锻造加工能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致，金属流线完整，可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命采用精密模锻、冷挤压、温挤压等工艺生产的锻件，都是铸件所无法比拟的。

    锻件与轧件的比较：

   （1）锻件的轴向和径向力学性能差异较轧件差异小，也就是说，锻件的各向同性要远远高于轧件的各向同性，所以说锻件的寿命要远远高于轧件。

   （2）从变成程度上说，锻件的变形程度远大于轧件的变形程度，也就是说通过锻造破碎共晶碳化物的效果要优于轧制的破碎效果。

   （3）从加工成本上说，锻造的成本要远高于轧制的成本，对于一些关键件、承受较大载荷或冲击的工件、形状复杂或要求非常严格的工件，还是必须要采用锻造的工艺进行加工的。

   （4）锻件具有完整的金属流线，通过轧制后再机械工破坏了金属流线的完整性，极大程度上缩短了工件的寿命。

kd010404

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爱越

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老翻砂匠

爱越 发表于 2016-11-4 11:03
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路过一个人

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老翻砂匠

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yanta82

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