什么是高速摸锻？高速成形时，金属变形流动有什么特点？

高速成形时，金属变形流动特点如下。

(1)流动惯性  如前面模锻力学原理中所说，惯性力作为一种体力作用于毛坯就会对毛坯的变形流动行为产生影响。在热模锻压力机、液压机上成形时，设备的压下速度低，金属流动速度也不很大，惯性作用可以忽略。但是，当设备的压下速度很高时，载荷具有明显的冲击特征（这时可以称为打击），例如模锻锤的打击速度一般为7一9 m/s，特别是高速锤上，打击速度达20m/s，这时金属流动速度也极高，惯性的作用就明显起来。

当凸模以设备工作速度Vshe打击毛坯的瞬间，毛坯也以vshe一起向下运动，同时向孔口充填。设孔曰处金属流速为Vjin。由塑性变形体积不变条件，单位时间内毛坯向下移动的体积等于向孔口充填的体积，则：Vjin. =vshe D2/d2，如果vshe=15rn/s，D2/d2=8，则vjin=120m/s。在这样高的流动速度下，当凸模停止运动时，变形金属仍能依靠其惯性力继续向孔中流动充填模膛。

高速镦粗成形时，除了模具运动方向上产生惯性力以外，如果在与模具运动相垂直的方向（如图羟向）对毛坯没有限制，则在该方向上也会产生大的惯性流动。设模具压下dh时，半径方向增量为dr。由于毛坯变形前后体积相等，有：πrdh=[π(r+dr)2-πr2]（h- dh），即dr = r/2h  dh。两边都除以时间dt，得到，Vr= r/2h  Vh。

可见，当毛坯较扁和压下速度很大时，金属径向流动速度很大，产生很大的惯性流动口这种径向的惯性流动使得：镦粗变形力随着毛坯高度减低而有所降低，与一般扁毛坯镦粗时变形力很大的情况恰好相反蠢各质点都同时发生惯性流动，变形不均匀程度小，侧表面的周向受拉情况大为减轻，不像一般镦粗那样中心流动快，侧表面因受胀而开裂。如在3t·rn高速锤上热镦粗镍铬耐热合金，从Φ50mm× 20mrn一次打击镦至Φ100mm ×5mm没有出现裂纹，一次压缩比εh达75%；其它如铝合金，钛合金、结构钢、不锈锻等的一次压缩比都能达到95%口这种特点为锻造大面积薄辐板类的齿轮、叶轮等锻件创造了有利的条件。

(2)摩擦系数  实验表明，随着接触面相对运动速度的增加，摩擦系数下降。例如，在锤上镦粗时的摩擦系数比模锻压力机上镦粗要小20 %左右。采用矿物油润滑，镍铬不锈钢在高速锻造时摩擦系数为0.05，而低速锻造时为0.18。

(3)热效应作用  高速成形时产生的大量变形热难以及时散发出去，使金属温度显著升高，而且毛坯各处由于变形不均匀，温度变化也不同，变形剧烈处的温升更葡， 此高速成形秘要低一些，一般降低50-100℃。但是热效应也有有利的一面：型腔最复杂的部分一般都是在最后阶段才完成毛坯温度到后期已经变低，使金属充填困难，但在高速成形时，由于热效应使温度又有所回升，特别是流，动剧烈处（往往是型腔复杂难充填处）的热效应显著，这对锻件成形是有利的。

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