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自由锻简介

自由锻是一种使处于上、下砧铁之间的金属在冲击力或压力的作用下产生塑性变形，从而获得所需形状、尺寸以及内部质量锻件的一种加工锻造方法。自由锻件在自由锻造时，金属坯料除与上、下砧铁之间接触的金属部分不受外部限制，可朝其它各个方向均能自由变形流动，因而无法控制变形的发展。

自由锻分类

通常情况下，自由锻有多种类型，手工锻造以及机器锻造等类别，其中：

1、手工锻造：一般情况下，手工锻造只能生产小型锻件，生产率也较低；

2、机器锻造：机器锻造是泉尚自由锻的主要方法，具有加工、加工质量好等特点。

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环形锻件不同材料的带状组织对其横向性能的影响也不相同。简单地说，低碳钢板在没有拉长非金属夹杂物的情况下，具有带状组织，但对其横向性能(强度、塑性和冲击韧性)没有明显影响。但如果同时出现带状组织和较大长度的非金属夹杂，则会使钢板的横向塑性和冲击韧性明显降低。

带钢素体环锻件在工作时，特别是在垂直带的方向上受力时，往往容易沿带钢产生裂纹。造成这一现象的原因是：

1、如果铁素体比基体强度低，则沿其方向产生裂纹。由于环锻件在受力时，铁素体会先变形，并经常在铁素体与杂质接触处产生裂纹。

2、当铁素体经某些合金元素强化后，铁素体与基体强度较接近时，常沿两者的交界处出现裂纹。

3、如果某些合金元素强化了铁素体，而基体的脆性又较大，则往往沿基体产生裂纹。有时可采用正火处理来去除碳钢中的带状组织，但磷偏析引起的带状组织很难去除，需要通过高温扩散退火和后续正火来改善。但普通热处理方法也难以去除奥氏体和马氏体不锈钢中的带状组织。

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40Cr材质有良好的淬透性，水淬时可淬透到直径28~60mm，油淬时可淬透到直径15~40mm。经调质处理后，材质有良好的综合力学性能，而且具有良好的低缺口敏感性和低温冲击韧性。40Cr齿轮锻件在经调质处理后，常还进行表面高频淬火或氮化处理。

当硬度为174~229HBS时，切削加工性能较好，相对切削加工性为60%，40Cr材质锻件含碳量保持在0.40%左右，保证钢具有良好的强度与韧性的配合。加入Cr元素主要是提高钢的淬透性。淬火加热时，Cr元素完全固溶于奥氏体中，提高钢的淬透性。淬火后，Cr元素固溶强化基体组织，并改善基体组织的回火稳定性。高温回火时，部分Cr元素从基体组织中扩散到析出的渗碳体Fe3C中形成合金渗碳体（Cr、Fe）3C。