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石家庄开发区光明热锻厂与日本三和铁工合作【详细】

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预防大型锻件缺陷的方法

http://www.gmrd.cn 点击数: 更新时间:2011-01-07 13:46

锻件质量问题与原材料质量(对大锻件来说即钢锭质量)、锻造工艺及热处理工艺有着密切的关系。东北特钢集团北满特钢技术中心的科技人员分析了锻件生产过程中,在锻造、热处理以及炼钢中经常产生缺陷的原因,并提出了预防措施。

1非金属夹杂物

非金属夹杂物除了使锻件性能降低之外,也会引起锻件表面裂纹。在夹杂物的含量、种类、大小、分布状况等诸因素中,以夹杂物的大小和分布对锻件的影响最大。锻件断裂处夹杂多呈链状或团状。夹杂物在钢锭中的分布不均匀、危害较大的主要分布在钢锭底部的负偏析区,即锭身和帽口的交界处。减少和分散夹杂物的具体措施是:(1)对于重要零件,在钢锭加热时进行高温扩散退火。(2)变形过程中,采用满砧送料,大压下量锻造,有利于钢锭中心夹杂产生变形而后空隙焊合,可能时采用“宽砧”锻造。(3)造成有利于锻合缺陷的压应力状态。(4)根据零件的受力情况及对纤维分布的要求,采用相应的锻造工艺。(5)水口端、帽口端要有足够的切除量。(6)尽量使镦粗比增大,最好达到i=2。(7)选适当的锻造比。

2粗晶

在发现粗晶的锻件中,从机械性能试验的结果看强度指标下降不多,而塑性指标明显下降,尤其是冲击韧性,由415~410kg·m/cm2下降至115kg·m/cm2左右。预防粗晶应采用的措施是:(1)锻造前加热温度应严格控制在平衡图固相线(AE)以下150℃~250℃。(2)锻造变形可以打碎粗大的奥氏体晶粒,细化组织,消除粗晶。因此,锻造时的变形是消除粗晶的有效措施。

3白点

产生白点缺陷的锻件材质主要是合金结构钢。从发现白点的情况看偶然性强,虽然数量不多,也值得对锻后冷却工艺进行分析。预防白点的措施是:(1)适当增加过冷温度保温时间,氢在该温度扩散速度最快,效果最好,原则是3h/100mm。(2)等温保温时间在过冷的基础上可以缩短,一般取5h/100mm~6h/100mm。因为从实践和资料看,在这一阶段扩散出的氢并不多,主要的目的是消除由于过冷而产生的组织应力。

4其他缺陷

因过烧而产生的裂纹是短粗的裂口,不规则地密布于锻件表面,裂纹内有氧化现象,两侧脱碳严重,晶粒也很粗大。现行预防的措施是:(1)注意装炉位置是否合理;(2)改造加热炉体结构,改变烧嘴高低位置使喷出火焰分散。

对轧辊钢(9Cr型)和轴承钢,在锻造过程中尽量避免产生严重的网状碳化物。所以首先应控制终锻温度,从实际结果看,在900℃以上没有网状碳化物析出,其大量析出的温度范围在800℃~750℃。一旦出现网状碳化物超级,应采用高温正火处理,但效果并不理想。