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圖3.4中所示為鍛棒過(guò)程中毛坯的溫度分布場(chǎng),圖中將毛坯沿對(duì)稱軸進(jìn)行了剖切能夠反應(yīng)毛坯內(nèi)部的溫度變化。
從圖(b)可以看出經(jīng)過(guò)第一次拔長(zhǎng)后毛坯的內(nèi)部溫度反而上升了,由初始的l100℃變成了1140℃,由于拔長(zhǎng)過(guò)程為大變形過(guò)程,金屬發(fā)生較大的塑性變形,產(chǎn)生熱量,這些熱量來(lái)不及散去導(dǎo)致毛坯內(nèi)部溫度升高,毛坯溫度升高有利于鍛造,但是溫度升高會(huì)使得毛坯內(nèi)部的晶粒長(zhǎng)大,影響最終的鍛件質(zhì)量;毛坯側(cè)表面的溫度較低,大致在終鍛溫度850℃附近,這是由于拔長(zhǎng)過(guò)程中毛坯的側(cè)表面與平砧相接觸,表層溫度傳導(dǎo)向平砧,導(dǎo)致溫度降低較快,這時(shí)表層溫度低,內(nèi)部溫度高,有一定的“膜殼效應(yīng)"(圖3-5),在此情況下進(jìn)行鍛造有利于壓實(shí)內(nèi)部金屬,但是溫度過(guò)低,常常導(dǎo)致毛坯表層開(kāi)裂;毛坯兩端面的溫度在上述兩個(gè)區(qū)域之間,由于內(nèi)部溫度傳導(dǎo)向兩端面,使得兩端面溫度能夠保持在終鍛溫度之上。圖(c)中,由于第一次拔長(zhǎng)后毛坯的表面溫度低于終鍛溫度,可能誘發(fā)裂紋的產(chǎn)生,因此對(duì)毛坯進(jìn)行二次加熱至1100℃,鐓粗完成后,毛坯側(cè)表面溫度處于終端溫度之上。圖(d)繼續(xù)進(jìn)行第二次拔長(zhǎng)過(guò)程,拔長(zhǎng)完成后毛坯的溫度基本上臨近終鍛溫度附近,進(jìn)行后續(xù)制坯、軋制工序能夠得到優(yōu)良性能的環(huán)件。