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锻造余热回收技术关键工艺要点有哪些

  • 2017-9-13 13:37:26
  • 来源:贤集网

谈论锻造余热技术的人很多,但真正实施或实施成功的却不多。究其原因,还是对锻造余热技术中的关键工艺要点控制不当。

1、在奥氏体形变强化过程中,伴随着奥氏体动态回复和动态再结晶。

在整个形变过程中,形变量、形变速度和形变温度是影响动态再结晶的主要因素,而奥氏体再结晶,晶粒尺寸只取决于形变温度,形变量而与形变前晶粒尺寸无关。

钢的强韧性随形变量的增大而增高,随后又降低其中存在着一个极值。这是由于形变强化效果,随形变量的增大而增大的作用在于开始阶段比较明显,随后材料内热,升温而促进再结晶,使强化效果下降,所以高温形变控制在25-40%为好,以能够获得并保持多边化亚结构为依据。高温形变速度与温度控制偏差是造成晶粒度不均匀的原因之一。

2、终锻后如进行淬火,如要改善钢的强韧性,则取决于终锻结束淬火之前奥氏体的状态。如,处于加工硬化状态,则淬火后强度显着提高,而塑性和韧性大致保持不变,如处于完全再结晶状态,则淬火后的性能由再结晶的粗细而定,这种状态又取决于形变热处理的工艺参数的制订。

锻造余热淬火是一种奥氏体化及形变温度较高(1050-1250℃)的高温形变热处理,这种工艺能明显改善钢的强韧性,一般可使钢的ψ、δ和ak值依次提高3%-10%,10%-40%和20%-30%。

从高温形变淬火后重新调质处理导致相变重结晶,使奥氏体晶粒进一步细化,然而并未对晶粒细化敏感的ak等性能有进一步明显提高,这就表明影响高温形变热处理钢性能的因素除奥氏体晶粒尺寸外,还有一系列其他因素,特别是亚结构特性等。

同其它工艺相比,高温形变直接淬火使钢的组织和性能具有的特点是高温形变时动态再结晶急剧发展形变后立即淬火使钢获得有高位错密度的细晶粒。而且在动态再结晶条件下组织中的新晶界纯净,杂质很少,晶粒的细化以及引起脆性的晶界杂质偏析程度降低等是使高温形变直接淬火,钢冲击韧性ak和裂纹扩展阻力ap明显提高的重要因素。

3、终锻后淬火前停留的时间,这是一个普遍被忽略的问题,但它直接影响到锻后余热工艺失败与成功的关键因素之一,淬火前停留的时间应该以多边化亚结构能够形成而不致再结晶过程充分发展为宜。

停留时间的选择应考虑钢的合金元素种类和含量,以及形变温度高低为主要因素,碳素钢由于在其形变温度下再结晶过程非常迅速,故应在形变完成后立即淬火,合金钢由于其所含的一些元素,对再结晶过程起阻碍作用,为了使其完成多边化过程,应停留一段时间后再淬火。

若含有微量强烈阻碍再结晶的元素需要停留的时间可更长些,一般不要超过30min,总之改善钢的强韧性的效果,则取决于淬火前形变奥氏体所处的状态。处于加工硬化状态,则淬火后强度显着提高,而塑性和韧性大致保持不变,如果处于完全再结晶状态,则淬火后的性能由再结晶晶粒粗细而定。这种状态又取决于形变热处理工艺参数。

4、冷却介质的选择与冷却方式,取决于不同的工艺,而且对工件最终的质量有极其重要的影响。控制不当会造成部分工件机械性能指标不均匀。

(管理员)



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