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锻造锻件时该如何选择非调质钢?

发布时间:2021-07-27 点击数:424

       很多锻造厂生产的锻件都会有裂纹,其实有很多种原因。首先是锻件由外力直接引起的裂纹。如弯曲,校直,镦粗,扩孔,扭转等加工工序会产生裂纹。


       提高锻造工模具表面的光洁度,采用合适的润滑剂来减少工件与工具间的摩擦力或采用软垫先变形而产生强烈的经向流动,使变形尽可能均匀。


       锻造工艺参数和冷却条件都影响非调质钢锻件金相组织和力学性能,所以采用非调质钢锻件,首先要找到最佳的锻造工艺参数和锻后控温冷却速度,然后控制这些参数,从而获得合格的非调质钢锻件。


锻件


       对于锻造用非调质钢,可通过开发控锻-控冷技术,采用新的锻造工艺规范与控温冷却工艺和设备,以确保规模化工业生产对非调质钢力学性能稳定性的要求。


       控锻-控冷技术确保锻件综合力学性能。非调质钢强度和硬度受先共析铁素体含最及沉淀强化能力控制,非调质钢的韧性取决于先共析铁素体析出百分数、形态和晶粒尺寸。因此,为了提高非调质钢强度,保持较好塑性和韧性,获得良好的综合力学性能,除了适当控制钢的成分配置和提高钢的纯净度外,在工艺上应采取措施,细化奥氏体晶粒,配以冷速控制,即通过控锻-控冷来达到控制锻件的金相组织和综合力学性能。


       控锻-控冷技术的主要控制参数。主要控制参数有锻造加热温度、始锻温度、终锻温度、变形量和变形速率以及锻后冷却速度。


       始锻温度,提高锻造加热温度,可使V、Nb、Ti的碳、氮化合物逐渐溶入奥氏体中,大量溶解的微合金碳、氮化合物在冷却过程中析出,可提高钢的强度和硬度;但另一方面,温度升高,奥氏体晶粒长大,组织粗化,韧性下降,


       终锻温度,适当控制较低终锻温度,可使晶粒破碎程度增加,晶界数量增加,有效地产生形变诱发析出弥散质点,同时再结晶驱动力小,晶粒细化,有利于改善韧性。


锻件


       变形量和变形速率,当变形量和变形速率较大时,奥氏体晶粒碎化,奥氏体粗晶再结晶成细晶,由于晶界增多具有大量形核位置,所以形成大量先共析铁素体楮细相变组织,均匀分布在组织里,这对提高钢的韧性有利。


       锻后冷却速度,锻件锻后冷却速度对锻件性能影响很大,是保证锻件金相组织和力学性能的关键,由于冷却过程中的相变是复杂的,自然冷却不能有效控制非调质钢的质量,应设置一个不受季节影响的冷却装置。事实上在800℃~500℃冷却的控制对钢材的强度与韧性才有影响,而在此范围之外的冷却并不重要。冷速的优化控制直接影响锻件的金相组织和力学性能,故应该根据不同非调质钢,通过试验找到合适的锻后控温冷却速度。因此非调质钢的锻造工艺规范和生产设备保障越来越受到企业广泛关注和重视。



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