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第一章 合金结构钢和工具钢锻造 1

1-1 合金结构钢和合金工具钢 1

一、合金结构钢 1

二、合金工具钢 2

1-2 锻造用原材料 6

一、冶炼工艺对钢材质量的影响 6

二、成形工艺对钢材质量的影响 7

三、钢锭和钢材的冶金质量问题 8

1-3 可锻性 9

一、塑性 9

二、变形抗力 12

1-4 锻造热力规范 13

一、锻造温度范围 13

二、变形程度 18

1-5 锻造工艺特点 23

一、备料 23

二、加热 23

三、自由锻 24

四、模锻 25

五、锻件冷却 26

六、热处理 26

1-6 模锻工艺举例 27

一、侧吊挂支架开式模锻 27

二、尾杆平锻机模锻 28

1-7 锻件典型缺陷 29

一、脱碳 29

二、萘状断口 29

三、石状断口 29

四、层状断口(木纹状断口) 30

五、低倍粗晶 30

六、本质晶粒度粗大不均 30

七、低倍“螺线” 31

八、锻造裂纹 31

复习思考题 31

第二章 高速钢和Cr12型模具钢锻造 32

2-1 高速钢 32

一、高速钢的用途及主要性能要求 32

二、高速钢的成分及分类 32

三、高速钢中主要合金元素的作用 32

四、高速铜的铸态组织 34

五、高速铜的碳化物偏析 36

2-2 锻造用原材料 37

一、铸锭 37

二、钢材 37

2-3 可锻性和锻造温度范围 38

一、合金元素对高速钢热塑性的影响 38

二、高速钢的热塑性和锻造温度范围 40

三、高速钢的超塑性 42

2-4 锻前加热和锻后冷却 42

一、锻前加热 42

二、加热设备的选择及加热操作 43

三、锻后冷却 44

2-5 锻造工艺特点 45

一、备料 45

二、锻造 45

三、锻后热处理 51

2-6 锻件典型缺陷 52

一、过烧 52

二、表面严重脱碳 52

三、萘状断口 52

四、重复加热开裂 52

五、锻造裂纹 52

2-7 Cr12型模具钢锻造 56

一、Cr12型高碳高铬模具钢的化学成分、牌号与用途 56

二、Cr12型模具钢的改锻 57

三、Cr12型模具钢锻坯的纤维方向 57

四、Cr12型模具钢锻造操作要点 58

五、Cr12型模具钢锻件的退火 59

2-8 钢结硬质合金锻造 59

一、几种新型的高速钢钢种 59

二、钢结硬质合金的锻造工艺特点 61

复习思考题 63

第三章 不锈钢锻造 64

3-1 不锈钢 64

一、铁素体不锈钢 64

二、马氏体不锈钢 65

三、奥氏体不锈钢 65

四、沉淀硬化不锈钢 66

3-2 可锻性和锻造温度范围 68

一、不锈钢在高温下的变形抗力 68

二、过剩铁素体对不锈钢工艺塑性的影响 69

三、不锈钢的锻造温度范围 71

3-3 锻造工艺特点 74

一、下料 74

二、毛坯加热 74

三、模锻 75

四、切边 75

五、锻后冷却 75

六、表面清理 76

3-4 锻件热处理 77

一、铁素体型不锈钢 77

二、马氏体型不锈钢 77

三、奥氏体型不锈钢 78

四、沉淀硬化不锈钢 78

3-5 模锻工艺举例 79

一、安装座锻件的横锻工艺 79

二、长轴类锻件的模锻工艺 80

3-6 锻件常见缺陷 81

一、加热不当引起的缺陷 81

二、锻造引起的缺陷 81

三、锻后冷却过程中形成的缺陷 82

复习思考题 82

第四章 高温合金锻造 83

4-1 变形高温合金 83

一、变形高温合金的特性、分类及用途 83

二、变形高温合金的合金化与组织特点 86

三、杂质和微量元素的影响 86

四、高温合金的冶炼特点 87

五、高温合金锻造用的原材料 89

4-2 可锻性 89

一、高温塑性 89

二、变形抗力 90

4-3 锻造工艺参数对高温合金组织和性能的影响 92

一、锻造比对铸锭组织和性能的影响 92

二、工艺参数对晶粒尺寸的影响 93

4-4 锻造温度范围 96

一、锻造温度范围与合金成分及组织的关系 96

二、始锻温度的确定 96

三、终锻温度的确定 98

4-5 锻造工艺特点 100

一、备料 100

二、加热 100

三、锻造 101

四、切边 102

五、冷却 102

六、清理 102

4-6 锻件热处理 103

一、铁基高温合金锻件的热处理 103

二、镍基高温合金锻件的热处理 103

4-7 锻造工艺举例 105

一、火焰筒安装边模锻 105

二、承力环轧制 106

4-8 锻件典型缺陷 106

一、过热、过烧 106

二、合金元素贫化 107

三、粗晶 108

四、锻造裂纹 108

4-9 粉末高温合金锻造 109

一、粉末冶金高温合金的特点 109

二、粉末高温合金的成分及生产工艺 109

复习思考题 112

第五章 铝合金和镁合金锻造 113

5-1 铝及变形铝合金 113

一、纯铝 113

二、变形铝合金 114

5-2 锻造用原材料 119

一、铸锭 119

二、锻坯 120

三、轧制板材 120

四、挤压棒材 120

5-3 可锻性和锻造热力规范 121

一、可锻性 121

二、锻造热力规范 123

5-4 锻造工艺特点 127

一、备料 127

二、加热 128

三、自由锻 128

四、模锻 128

五、模具预热 129

六、润滑 129

七、冷却 130

八、切边 130

九、清理 130

十、修伤 130

5-5 锻件热处理 131

一、退火 131

二、淬火、时效 132

5-6 模锻工艺举例 135

一、安装座模锻工艺 135

二、接头模锻工艺 135

5-7 锻件典型缺陷 136

一、过烧 136

二、折叠 137

三、裂纹 137

四、流线不顺、涡流、穿流和穿筋 139

五、粗晶 141

六、氧化膜 142

七、残留铸造组织 142

八、表面气泡、表面起皮和表面粗糙 142

5-8 新型铝合金锻造 143

一、铝-锂合金锻造 143

二、粉末铝合金锻造 144

三、铝基复合材料锻造 146

5-9 镁合金锻造 148

一、镁及变形镁合金 148

二、可锻性 150

三、锻造工艺特点 151

四、锻件缺陷 156

五、镁合金的超塑性 156

复习思考题 157

第六章 铜合金锻造 158

6-1 铜及铜合金 158

一、纯铜 158

二、黄铜 163

三、青铜 165

四、白铜 167

6-2 锻造用原材料 168

一、铸锭 168

二、挤压棒材 169

6-3 可锻性和锻造热力规范 169

一、可锻性 169

二、锻造温度范围 172

三、应力状态、变形程度和变形速度 173

6-4 锻造工艺特点 174

一、下料 174

二、加热 174

三、锻造 176

四、冷却和切边 178

五、模锻时的润滑 178

六、设备吨位选择 178

七、清理 179

八、锻件热处理 180

6-5 锻造工艺举例 181

一、冷凝器管板自由锻 181

二、底盖复合挤压 181

三、法兰盘开式模锻 181

6-6 锻件典型缺陷 182

一、残余缩孔与分层 183

二、过热、过烧裂纹 183

三、桔皮状表面 183

四、应力裂纹 184

五、锻造裂纹 184

复习思考题 185

第七章 钛合金锻造 186

7-1 钛及钛合金 186

一、纯钛 186

二、钛合金 187

7-2 可锻性和锻造温度范围 192

一、加热温度对合金组织及工艺塑性的影响 192

二、加热温度和变形程度对变形抗力的影响 194

三、应变速率对变形抗力和工艺塑性的影响 194

四、锻造温度范围 196

7-3 锻造工艺 197

一、下料 197

二、加热 198

三、自由锻 199

四、模锻 199

五、模具预热 201

六、润滑 202

七、顶件力计算 204

八、切边 204

九、校正 205

十、清理 205

7-4 锻件热处理 206

一、退火 207

二、淬火、时效 208

7-5 模锻工艺举例 209

一、钛合金叶片模锻工艺 209

二、火箭发动机壳体帽盖的模锻 211

7-6 锻件典型缺陷 213

一、表面缺陷 213

二、内部缺陷 214

7-7 其他模锻方法 216

一、等温模锻 216

二、热模锻造 217

三、β锻造 218

复习思考题 219

第八章 锻件和模具设计特点 220

8-1 有色合金锻件设计 220

一、锻件设计依据 220

二、分模线位置的确定 220

三、机械加工余量和公差 222

四、模锻斜度 223

五、圆角半径 228

六、冲孔连皮 235

七、筋的厚度与高度 236

八、腹板厚度 238

8-2 有色合金锻模设计特点 241

一、锻模结构特点 241

二、毛边槽 242

三、锻模钳口 246

四、终锻型槽、预锻型槽和制坯型槽 247

五、锻模表面 248

六、锻模材料和硬度 248

8-3 合金钢锻件及模具设计特点 248

一、概述 248

二、锻件图设计 249

三、锻模设计要点 253

四、锻模材料选择 256

附录 257

附录1 部分碳钢及合金钢各国牌号对照表 257

附录2 变形高温合金各国牌号对照表 263

附录3 变形铝合金、镁合金各国牌号对照表 264

附录4 钛合金各国牌号对照表 265

附录5 铜合金各国牌号对照表 266

附录6 美国变形铝合金牌号及状态标记法 267

附录7 锻件公差及加工余量表 269

主要参考文献 276