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引言——继承和发展中国锻工的传统和祖技 1

第1章 常用基础数据及知识 8

1.1 常用资料 8

1.1.1 钢铁硬度对照表 8

1.1.2 几种纯金属的性能和塑性变形温度 9

1.1.3 常用金属材料的线胀系数 10

1.1.4 常用材料和有色金属的密度 10

1.1.5 表面粗糙度（光洁度）对照 11

1.2 常用数学公式 12

1.2.1 常用数学符号表 12

1.2.2 常数 13

1.2.3 常用三角形计算公式表 13

1.2.4 30°、45°、60°特殊三角函数表 14

1.2.5 常用几何图形和几何体的计算公式表 15

1.3 机械制图的基本知识 21

1.3.1 图纸幅面及格式 21

1.3.2 图线型式及应用 22

1.3.3 剖面符号表 22

1.3.4 四种常见视图 23

1.3.5 剖视图 24

1.3.6 断面图 25

1.3.7 剖切面种类 25

1.3.8 局部放大图 26

1.3.9 螺纹的画法 26

第2章 锻造技术标准和技术条件 28

2.1 锤上钢质自由锻件机械加工余量与公差 28

2.1.1 使用范围 28

2.1.2 一般规定 28

2.1.3 名词术语 28

2.1.4 黑皮锻件 29

2.1.5 光轴类锻件 30

2.1.6 台阶轴类锻件 31

2.1.7 台阶和凹挡的锻出条件 32

2.1.8 法兰的最小锻出条件 34

2.1.9 盘、柱类锻件 35

2.1.10 带孔圆盘类锻件 37

2.1.11 圆环类锻件 37

2.1.12 套筒类锻件 37

2.1.13 单拐曲轴类锻件 45

2.2 锤上自由锻件形状的复杂程度分类标准 45

2.3 钢质模锻件公差及机械加工余量 48

2.3.1 适用范围 48

2.3.2 标准内容 49

2.3.3 公差等级 49

2.3.4 确定机械加工余量和公差的主要因素 49

2.3.5 长度、宽度和高度尺寸公差 51

2.3.6 孔径尺寸公差 51

2.3.7 厚度尺寸公差 51

2.3.8 顶料杆压痕公差 51

2.3.9 错差公差 56

2.3.10 横向残留飞边及切入锻件深度公差 56

2.3.11 公差表使用方法 56

2.3.12 壁厚差公差 56

2.3.13 直线度和平面度公差 57

2.3.14 中心距公差 57

2.3.15 表面缺陷深度公差 57

2.3.16 内外圆角半径公差 59

2.3.17 模锻斜度公差 59

2.3.18 角度公差 59

2.3.19 纵向毛刺及冲孔变形公差 60

2.3.20 冲孔偏移公差 60

2.3.21 剪切端变形公差 61

2.3.22 局部变形公差 61

2.3.23 机械加工余量 61

2.4 钢质模锻件通用技术条件 63

2.4.1 适用范围 63

2.4.2 模锻斜度 63

2.4.3 圆角半径 63

2.4.4 尺寸公差 64

2.4.5 直线度 64

2.4.6 平面度 65

2.4.7 错差 65

2.4.8 残留飞边及纵向毛刺 65

2.4.9 表面缺陷深度 65

2.4.10 锻件表面清理 65

2.4.11 锻件材质 65

2.4.12 锻件热处理 66

2.4.13 锻件过烧 66

2.4.14 锻件质量检测 66

2.4.15 其他要求 66

2.5 锤上自由锻件通用技术条件 66

2.5.1 适用范围 66

2.5.2 订货条件 66

2.5.3 锻件用钢 67

2.5.4 化学成分 67

2.5.5 锻件的制造 67

2.5.6 锻件的热处理 67

2.5.7 锻件的试验分级 67

2.5.8 锻件外观质量 68

2.5.9 取样位置、取样数量和试样制备 68

2.5.10 标志和质量证明书 69

2.6 高速工具钢锻件技术条件 69

2.6.1 适用范围 69

2.6.2 技术要求 69

2.6.3 检验方法 70

2.6.4 检查规则 72

2.7 高速工具钢 72

2.7.1 适用范围 72

2.7.2 技术要求 72

2.8 初轧坯和钢坯技术条件 74

2.8.1 适用范围 74

2.8.2 技术要求 74

2.8.3 试验方法 75

2.8.4 检验规则、标志及质量证书 76

2.9 锻制用不锈钢坯技术要求 76

2.9.1 适用范围 76

2.9.2 技术要求 76

2.9.3 试验方法 76

2.9.4 检验规则 77

2.10 连铸钢坯技术条件 77

2.10.1 适用范围 77

2.10.2 技术条件 77

2.10.3 试验方法 78

2.10.4 检验原则及其他内容 78

2.11 锻造生产安全与环保通则 79

2.11.1 适用范围 79

2.11.2 锻造生产常见的有害因素 79

2.11.3 噪声和振动及其控制 80

2.11.4 废气及其控制 81

2.11.5 废水及其控制 82

2.11.6 废渣及其他污染控制 82

第3章 常用金属材料 83

3.1 金属材料的分类与牌号 83

3.1.1 黑色金属和有色金属 83

3.1.2 钢和铁 83

3.1.3 钢的分类 83

3.1.4 钢铁产品牌号 90

3.1.5 有色金属的分类 96

3.1.6 有色金属的牌号 96

3.2 金属材料的力学性能 100

3.2.1 金属力学性能名词 100

3.2.2 碳素结构钢 101

3.2.3 优质碳素结构钢 102

3.2.4 合金结构钢 104

3.2.5 碳素工具钢 107

3.2.6 合金工具钢 107

3.2.7 不锈钢棒 109

3.2.8 耐热钢棒 114

3.2.9 弹簧钢 117

3.2.10 低合金高强度结构钢 118

3.2.11 高速工具钢 120

3.3 锻造用原材料 121

3.3.1 轧制材料的品种和规格 121

3.3.2 锻制材料的品种和规格 126

3.3.3 钢锭的品种和规格 128

3.3.4 连铸钢坯的品种和规格 133

第4章 原材料的准备 134

4.1 算料 134

4.1.1 基本原理和基本公式 134

4.1.2 计算物体质量的公式 134

4.1.3 查表计算法 134

4.1.4 下料长度的计算 134

4.2 下料 135

4.2.1 下料方法及特点 135

4.2.2 锯切 135

4.2.3 片砂轮切割 136

4.2.4 剪切 136

4.2.5 剪刀片设计 140

4.2.6 精密剪切 142

4.2.7 气割下料 145

第5章 锻前加热及锻后处理 147

5.1 金属加热的基本理论知识 147

5.1.1 加热的目的 147

5.1.2 金属材料在加热过程中的变化 147

5.1.3 铁-碳合金状态图 148

5.1.4 过热 150

5.1.5 过烧 150

5.1.6 氧化 151

5.1.7 不同方法加热碳钢时的烧损率 151

5.1.8 脱碳 151

5.1.9 铜脆 152

5.1.10 加热裂纹 152

5.2 钢和有色金属的锻造温度 152

5.2.1 名词解释 152

5.2.2 各种钢的锻造温度范围 153

5.2.3 各种有色金属的锻造温度范围 153

5.2.4 加热速度和加热时间 154

5.2.5 保温时间 155

5.3 常用加热设备 156

5.3.1 加热设备的种类 156

5.3.2 常用燃油、煤气锻造加热炉的应用范围 156

5.3.3 毛坯加热炉的型号及性能 157

5.3.4 燃料及其特性 158

5.3.5 油炉 159

5.3.6 煤气炉 159

5.3.7 气（油）型隔焰加热炉 160

5.3.8 排烟装置 160

5.4 电加热 161

5.4.1 电加热的种类 161

5.4.2 常用箱式电阻炉的型号及性能 161

5.4.3 台车式电阻加热炉 162

5.4.4 接触电加热 162

5.4.5 感应加热 163

5.5 加热炉的砌筑 164

5.5.1 筑炉材料 164

5.5.2 砌炉用砖的形状和尺寸 165

5.5.3 拱形炉顶结构尺寸 167

5.5.4 各部砌体的寿命 168

5.6 加热温度的测量 168

5.6.1 目测温度 168

5.6.2 光学高温计 168

5.6.3 光电高温计 168

5.6.4 光电比色高温计 168

5.6.5 红外线测温计 169

5.6.6 热电偶测温计 170

5.6.7 数字显示温度计 170

5.7 锻件的冷却 170

5.7.1 冷却裂纹 170

5.7.2 白点 170

5.7.3 冷却规范 171

5.8 锻件的热处理 171

5.8.1 各种热处理方法的意义和目的 172

5.8.2 常用锻件热处理工艺 172

5.8.3 锻件截面尺寸对淬火后力学性能的影响 173

5.9 锻件的余热处理 173

5.9.1 正火 173

5.9.2 退火 173

5.9.3 淬火 173

5.10 锻件的清理 174

5.10.1 锻件清理工作的基本类型 174

5.10.2 局部表面缺陷清理 174

5.10.3 一般性表面清理 176

第6章 自由锻造 180

6.1 基本常识和名词解释 180

6.1.1 自由锻造及分类 180

6.1.2 自由锻造的基本工序 180

6.1.3 锻造比 180

6.1.4 镦粗长径比 182

6.1.5 金属纤维组织（流线） 182

6.1.6 锻造比和锻造用原材料的关系 183

6.2 手工自由锻造 183

6.2.1 基本生产方式 183

6.2.2 主要生产工具 183

6.2.3 大锤的用法 185

6.3 锤上自由锻造 185

6.3.1 锻锤的锻造能力 185

6.3.2 常用工具 186

6.3.3 镦粗 188

6.3.4 拔长 188

6.3.5 芯轴拔长的工艺原则 192

6.3.6 冲孔的工艺规则 192

6.3.7 扩孔的工艺原则 192

6.3.8 滚圆的工艺原则 194

6.3.9 错移工序的要点 194

6.3.10 错移锻造的生产实例 194

6.3.11 制订锻造工艺过程的步骤 195

6.4 常用工具的自由锻造 196

6.4.1 锻工专用工具及其锻造成形 196

6.4.2 几种其他工具及其锻造成形 204

6.5 液压机上自由锻造 211

6.5.1 水压机的锻造能力 211

6.5.2 液压机能力及配套设备 212

6.5.3 自由锻造液压机所需基本工具的规格和数量 213

6.5.4 常用工具用途 215

6.5.5 算料基本原则和钢锭利用率 216

6.5.6 镦粗 217

6.5.7 拔长 217

6.5.8 中心压实法拔长（JTS法） 218

6.5.9 宽砧拔长（FM法） 218

6.5.10 错移 219

6.5.11 扩孔 219

6.5.12 切割 220

第7章 模型锻造 222

7.1 模型锻造的种类 222

7.2 胎模锻造 222

7.2.1 锻件分类 222

7.2.2 空气锤的胎模锻造能力 222

7.2.3 锻件的机械加工余量和公差 223

7.2.4 模锻斜度 223

7.2.5 圆角半径 224

7.2.6 冲孔连皮 224

7.2.7 摔模成形 224

7.2.8 垫模、套模成形 226

7.2.9 合模成形 229

7.2.10 扣模成形 233

7.2.11 漏模（冲切模） 234

7.2.12 反印法制造胎模 235

7.2.13 胎模的使用和维护 236

7.3 型砧锻造 237

7.3.1 生产特点 237

7.3.2 型砧结构举例 237

7.3.3 导向措施 238

7.3.4 型槽设计 238

7.4 锤上模锻 238

7.4.1 模锻件分类 239

7.4.2 锻造基本工步（模膛）分类 239

7.4.3 分模面的选择 241

7.4.4 钢质模锻件的公差及机械加工余量 242

7.4.5 模锻斜度及圆角半径 242

7.4.6 冲孔连皮 242

7.4.7 终锻模膛 242

7.4.8 预锻模膛 244

7.4.9 拔长模膛 245

7.4.10 滚挤模膛 247

7.4.11 弯曲模膛 248

7.4.12 镦粗台 248

7.4.13 压扁台 249

7.4.14 切断模膛 250

7.4.15 模膛的布置 251

7.4.16 模膛壁厚 251

7.4.17 模块尺寸的确定 251

7.4.18 切边冲孔模 252

7.4.19 使用锻模的技术要求 254

7.4.20 模锻锤和切边压力机的选定 255

7.5 曲柄压力机上模锻 255

7.5.1 模锻工艺特点 255

7.5.2 模膛设计 256

7.5.3 模锻曲柄压力机和切边压力机的选定 256

7.6 摩擦压力机上模锻 257

7.6.1 模锻工艺特点 257

7.6.2 模膛设计 257

7.6.3 摩擦压力机和配套锻锤的选定 259

7.7 热作模具材料和热处理 259

7.7.1 常用胎模材料 259

7.7.2 锤锻模用钢及其硬度 260

7.7.3 热模锻压力机锻模用钢及其硬度 260

7.7.4 螺旋压力机锻模用钢及其硬度 261

7.7.5 平锻模用钢及其硬度 261

7.7.6 高速锤锻模用钢及其硬度 262

7.7.7 切边模用钢及其硬度 262

第8章 高合金钢金属及有色金属的锻造 263

8.1 高速工具钢 263

8.1.1 基本组织、性能及用途 263

8.1.2 碳化物对高速钢性能的影响 263

8.1.3 碳化物均匀度 264

8.1.4 高速钢的镦拔 264

8.1.5 加热和冷却 266

8.1.6 锻造注意事项 266

8.1.7 锻锤吨位的确定 266

8.1.8 常见锻造裂纹的产生原因和预防措施 267

8.2 Cr12型工具钢 270

8.2.1 基本组织、性能及用途 270

8.2.2 碳化物均匀度 270

8.2.3 加热、冷却及锻造 271

8.3 1Cr18Ni9Ti型不锈钢 271

8.3.1 基本组织、性能及用途 271

8.3.2 加热、冷却及锻造 271

8.4 3Cr13型不锈钢 272

8.4.1 基本组织、性能及用途 272

8.4.2 加热、冷却及锻造 272

8.5 1Cr17型不锈钢 272

8.5.1 基本组织、性能及用途 272

8.5.2 加热、冷却及锻造 273

8.6 铝及铝合金 273

8.6.1 基本分类及特点 273

8.6.2 锻造注意事项 274

8.6.3 锻造特点 274

8.6.4 常用铝合金锻造温度范围 275

8.7 铜及铜合金 275

8.7.1 基本分类及特点 275

8.7.2 锻造注意事项 276

8.7.3 锻造温度范围 276

8.8 镍及镍合金 277

8.8.1 基本分类 277

8.8.2 锻造注意事项 277

8.8.3 锻造温度范围 278

8.9 钛及钛合金 278

8.9.1 基本分类、性能及用途 278

8.9.2 锻造注意事项 278

8.9.3 锻造温度范围 278

8.10 其他有色金属 279

第9章 锻压设备 280

9.1 空气锤 280

9.1.1 主要技术参数 280

9.1.2 操作注意事项 280

9.1.3 常见故障及产生原因 281

9.2 自由锻锤 282

9.2.1 蒸空两用自由锻锤 282

9.2.2 电液自由锻锤 283

9.3 自由锻造水压机 284

9.3.1 主要技术参数 284

9.3.2 常见故障及产生原因 286

9.4 常用模锻设备的工艺适应性 286

9.5 模锻锤 287

9.5.1 蒸汽-空气模锻锤 287

9.5.2 电液模锻锤 288

9.6 螺旋压力机 290

9.6.1 双盘摩擦螺旋压力机 290

9.6.2 离合器式螺旋压力机 291

9.6.3 液压螺旋压力机 292

9.6.4 电动螺旋压力机 293

9.7 热模锻曲柄压力机 293

9.7.1 主要技术参数 293

9.7.2 生产能力 294

9.7.3 常见故障及产生原因 294

9.8 切边曲柄压力机 295

9.8.1 主要技术参数 295

9.8.2 转键离合器的常见故障及产生原因 296

9.8.3 其他常见故障及产生原因 296

第10章 特种锻造 297

10.1 精密模锻 297

10.1.1 优点 297

10.1.2 工艺过程 297

10.1.3 主要技术措施 297

10.2 挤压 298

10.2.1 挤压的分类 298

10.2.2 挤压工艺优点 299

10.2.3 挤压模具 299

10.2.4 毛坯软化、表面处理及润滑 299

10.3 辊锻 302

10.3.1 辊锻的原理及特点 302

10.3.2 辊锻的分类与应用 303

10.3.3 辊锻机的类型及主要参数 304

10.3.4 辊锻机的选用 305

10.3.5 制坯辊锻工艺 306

10.3.6 成形辊锻 307

10.4 圆环扩孔 307

10.4.1 圆环扩孔的原理及特点 307

10.4.2 扩孔机类型及主要技术参数 307

10.4.3 扩孔工艺 309

10.5 径向锻造 310

10.5.1 径向锻造原理及优点 310

10.5.2 设备的工作原理及技术参数 310

10.6 楔横轧 311

10.6.1 楔横轧原理及特点 311

10.6.2 楔横轧分类及主要技术参数 311

10.7 摆动辗压 313

10.7.1 摆动辗压原理及特点 313

10.7.2 摆动辗压机主要技术参数 314

10.8 电热镦 315

10.8.1 电热镦的原理及特点 315

10.8.2 电热镦机主要技术参数 315

10.9 液态模锻 316

10.9.1 液态模锻的工艺流程及特点 316

10.9.2 液态模锻工艺方法分类及特点 316

10.9.3 液压模锻设备分类及特点 317

10.9.4 液态模锻生产操作规程及安全规程 318

第11章 锻造安全生产技术与操作规程 320

11.1 锻造生产安全与环保通则 320

11.1.1 锻造生产常见的危险因素 320

11.1.2 对锻造车间厂房建筑的要求 320

11.1.3 对锻造车间作业环境的要求 322

11.1.4 对锻造生产设备的要求 323

11.1.5 对锻造操作者的安全要求 325

11.2 锻造设备使用安全技术 326

11.2.1 自由锻锤使用安全技术 326

11.2.2 水压机使用安全技术 327

11.2.3 蒸汽-空气模锻锤使用安全技术 327

11.2.4 热模锻压力机使用安全技术 328

11.2.5 平锻机使用安全技术 328

11.2.6 螺旋压力机使用安全技术 328

11.2.7 锻造操作机使用安全技术 329

11.2.8 专用锻造设备使用安全技术 329

11.3 加热炉使用安全技术 329

11.3.1 煤气炉使用安全技术 329

11.3.2 油炉使用安全技术 330

11.3.3 电炉使用安全技术 330

参考文献 331