大型锻件控制夹杂性裂纹的铸造工艺方法

             大型锻件控制夹杂性裂纹的铸造工艺方法

    在模拟研究的基础上，运用已有的研究结论，分别给出了：一锭一件铸造大型及特大型饼类锻件、一锭多件铸造大中型饼类锻件、近方形模块锻件和板形模块锻件这四种以控制夹杂性裂纹等缺陷为特色的铸造工艺。这种工艺方法的目的，就是在锻件成形的过程中，除锻件外部尺寸精度达到要求外，还要对锻件内部质量进行同步控制。限于篇幅，这里仅对在大型饼类锻件的工艺制订中，除按常规铸造工艺确定部分工艺参数外，还应遵循的准则分列如下：

    1、控制预镦粗变形量

    用普通钢锭生产管板锻件时，无论孔洞和疏松的压实靠拔长操纵还是靠镦粗操纵来实现，对钢锭进行预镦粗都是不可避免的。模拟研究的结果表明，高径比H/D在0.6～2.0之间的钢锭，内部微夹杂性裂纹开始聚合的镦粗变形量为50%。考虑到后续变形对锻件心部夹杂延展的进一步作用，钢锭的预镦粗变形量应控制在40%左右为宜。如需要进一步减少锻件的高度，可采用旋转进砧压下来实现。 

    2、保证压实所需的变形工艺参数

    普通钢锭生产饼类锻件时，由于镦粗比大，一般钢锭内部的孔洞、疏松等缺陷都有可能在成形的过程中被压实。但若钢锭重量大而压机吨位小，或成品锻件较厚，则有可能出现无法达到压实要求的情况。因此，采用FM法铸造时，应满足砧宽比W/H＞0.6，单面压下量＞15%的要求。

    3、控制终锻火次及变形量

    为修复前步铸造工艺中可能产生的、探伤可见的夹杂性裂纹，要求在普通铸造工艺中，增加对终锻火次和变形量的控制要求。由于锻件内部未完全被夹杂物分隔的裂纹在一定的条件下是可以修复的。具体执行时，可将半成品锻件返炉后，在高温下保温，使锻件内部裂纹处的孔洞被充分填充，然后按压实所需的变形量进行终锻变形及整形，压实内部仍存在的显微孔洞并达到对锻件的尺寸要求。对终锻火次进行控制的另一目的是利用锻件的高温停锻效应，以保证锻件内部晶粒尺寸的均匀一致，避免混晶现象的发生。由于晶粒尺寸的大小可以通过后续热处理进行调节，但混晶则是难于改变的。

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