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重型锻件有哪些特点?

       锻造厂锻造加工锻件时,首先需要加热胚料,那么是怎么进行加热的呢。由于不同加热规范的材料,原则上不得同炉加热,若确需同炉加热则必须选择加热规范相近的装入一炉加热,但需采取技术保证措施。锻造厂坯料加热时的料温应用测温仪器检测并做好加热记录归档备查。

       锻造厂在锻造加工锻件前,将切割好的坯料进行加热,不同材质的坯料加热温度及时间也都不相同。那么在控制坯料加热的质量应当注意:加热前应检查材料牌号、熔炼炉号、尺寸规格、数量是否与工序卡相符,是否与所锻产品材料相符。坯料装炉前必须清除炉膛内的杂物。在电炉中加热的坯料表面不得沾染油污。

       锻造厂在坯料入炉时,应放在工作区内,为保证坯料加热均匀,大型坯料应加垫块,坯料之间应有一定的间距,必要时,应有序排放。电炉加热时,坯料应与发热元件保持一定距离,或采取屏蔽措施防止金属过烧。锻件坯料加热时,氧化皮的厚度、脱碳层深度应符合锻件工艺要求坯料加热不允许产生过热、过烧和内部裂纹等现象,坯料因故不能按时锻造,可采取降温或出炉等方法处理,但必须符合工艺规程的要求。

锻件

       通过以上叙述,进行严密的规程锻造加工,就可以很好地提高坯料的质量。重型锻件的最主要、最根本的特点就是它的尺寸大和重量大。

       由于尺寸大和重量大,重型锻件必须由重型钢锭直接锻成。众所周知,重型钢锭中的偏析、疏松、缩孔、非金属夹杂物和各种组织不均匀性非常严重,气体含量也比较高,而且这些缺陷很难再随后的锻造过程中去除,所以在重型锻件中往往存在着显著的化学成分不均匀性,多种多样的组织缺陷和过高的有害气体含量,从而使重型锻件的热处理过程往往十分复杂,费时和昂贵。因此必须小心翼翼地进行。

       其次,由于尺寸大和重量大,工件的热容量必然很大,这就使得重型锻件在执行热处理工序时不可能得到比较大的加热速度和冷却速度。因此,对于性能质量要求较高,必须通过调质或淬火使钢的内部组织发生重大改变的重型锻件,必须采用过冷奥氏体非常稳定、淬透性很高的钢种,如Ni-Cr-Mo等。但是,过冷奥氏体稳定性高的钢易于发生组织遗传,并进而造成合金钢大锻件中的晶粒粗大和大小不均。为了解决这个问题,往往需要采用特殊和比较复杂的热处理过程。

       再者,尺寸大和重量大,不然使得重型工件在加热和冷却的过程中,产生巨大的表面与心部温差和组织转变的不同时性,并进而造成工件中的巨大内应力。在重型锻件中,巨大的压应力会对重型锻件内部组织转变产生阻碍作用,使其推迟或减少转变数量;巨大的拉应力会导致工件中的裂纹,甚至整体断裂。此外,在热处理过程结束之后,巨大的内应力会转化为永驻于重型锻件内部的残余应力,其数值有时可高达数十或百余MPa,并可与其他有害因素结合,造成重型锻件在储存或运送中发生断裂,称为置裂。当内应力的数值较小时,虽然不会导致断裂的发生,却会引起重型锻件的尺寸,形状的不稳定,并将转化成为锻件在正常工作时所承受载荷的一部分,使工件的有效承载能力降低。

锻件

       此外,还有重型锻件在力学性能上的方向性,工件表层与心部组织,性能上的巨大差异等,也都是由于其尺寸大,重量大所引起的。

       生产环节多、前期工序的影响大。重型锻件的生产过程包括:炼钢、铸锭、锻造、热处理和粗加工等环节。不但工序多,周期长,而且每一环节的执行情况都会对重型锻件的性能、质量产生重大影响。所以,对于从事重型锻件热处理的工作人员来说,必须全面、具体地了解每一重型锻件的前期工序的执行情况及其对热处理过程所造成的影响,有时甚至要根据前期工序的执行结果来修正后继的热处理工艺。

       在热处理工艺的制订中,他人和自己通过多年的生产实践所得到经验和积累下来的数据,是十分重要和宝贵的。应当充分利用和借鉴。但是,只做到这一点是不够的。还应当努力吸收当代科技成就中一切对我们有用和行之有效的东西,并尽量发挥重型锻件在成分设计、工艺设计和电子计算机模拟计算等方面的作用,以便在工艺过程开始之前便将在工艺执行中可能发生的问题逐一解决,以求最终获得一个性能、质量和使用寿命都好的重型锻件,并最大限度地发挥金属材料的潜力。


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