模锻前清洗热坯氧化皮的方法有:用钢丝刷、刮刀、刮轮等工具清洗,或用高压水清洗;锤子上的模锻采用制坯步骤,部分热坯上的氧化皮也可以去除。
对于模锻或热处理后锻件上的氧化皮,生产中广泛使用的清洗方法有以下几种:滚筒清洗、振动清洗、喷砂(丸)清洗、抛丸清洗和酸洗。
滚筒清洗:滚筒清洗是将锻件放入旋转的滚筒中,通过相互冲击和研磨来清洗锻件表面的氧化皮和毛刺。这种清洗方法设备简单,使用方便,但噪音大,适用于承受一定冲击而不易变形的锻件。
振动清洗:振动清洗是将锻件与一定比例的磨料和填充物混合,放置在振动装饰机的容器中。通过容器的振动,锻件和磨料可以相互研磨,锻件表面可以氧化皮和毛刺。
喷砂(丸)清洗:喷砂清洗灰尘大,生产率低,成本高,只有具有特殊技术要求和特殊材料的锻件,必须采取有效的除尘措施。
抛丸式清洗:抛丸式清洗是通过高速旋转叶轮的离心力,将钢丸抛射到锻件上,去除氧化皮。
抛丸和喷丸清洗可以使锻件表面在击落氧化皮的同时加工硬化,有利于提高零件的抗疲劳能力。然而,表面裂纹等缺陷可能被掩盖。因此,对于一些重要的锻件,锻件的表面缺陷应通过磁性检测或荧光检测来检测。
化学清洗方法:常用的化学清洗方法是酸洗。酸洗清洗是将锻件放入酸洗槽中,通过酸和铁的化学反应达到清洗的目的。它必须经过几个过程,如去除油污、酸液腐蚀、漂洗和干燥。酸洗表面质量高,清洗后锻件表面缺陷明显,便于检查。一般酸洗后的锻件表面粗糙,呈灰黑色。有时,为了提高锻件的非切削表面质量,酸洗后应清洗抛丸等机械方法。
因为酸洗后废溶液的排放会污染水源、环境,受环保部门的严格限制,所以在清洗锻件表面时,一般尽量不要使用酸洗。
塑料成型中的摩擦特性是高压、高温和新金属表面的产生。
高压、塑性成型中的摩擦不同于机械传动过程中的摩擦,它是高压下的摩擦。对于负荷较大的轴承,工作时所承受的压力仅为20~40MPa,而塑性成型时与工具接触的表面所承受的压力高达1000~2000MPa。
温度高时,锻造塑性变形的过程通常在高温下进行。金属的组织和性能在高温下发生变化,表面产生的氧化皮对塑性变形中的摩擦和润滑有很大影响。例如,热变形中表面产生的氧化皮一般比变形金属软,在摩擦表面可以起到一定的润滑作用;当氧化皮插入变形金属时,金属表面的质量会恶化。当冷变形和温度变形时,摩擦表面产生的氧化皮往往比变形和温度变形时产生的氧化皮更严重,摩擦表面产生的氧化皮往往比变形金属更硬。这时,如果氧化皮脱落,
随着新金属表面的产生,一般塑性变形过程中会产生40%~50%的新金属表面,新金属表面在挤压过程中所占的比例大于上述数字。新表面不仅增加了实际接触面积,还破坏了表面原有的氧化膜,增加了工具与材料之间的实际接触面,增加了分子之间的吸附作用,摩擦力也相应增加。工具与新表面的相对滑动也容易产生“犁沟”现象。如果润滑跟不上,金属很容易转移粘附,导致工件表面质量恶化。