1. 大型锻件的锻后热处理
锻造成形后,随即进行的热处理称之为锻后热处理。大型锻件锻后热处理的目的主要是为了去应力,重结晶细化晶粒,同时去氢。
(1)重结晶处理 大型锻件经过多次重结晶处理,使晶粒细化,组织改善,性能得到提高。
(2)去氢退火 将锻件中的氢降低至极限含氢量以下,并使其分布均匀,以免除白点、氢脆的危险。
由于氢在γ相、α相中的溶解度和扩散系数不同,特别是氢在α相中的溶解度低,而扩散系数大,这就使得在退火过程中氢得以不断向外扩散。
去氢退火往往与重结晶合并进行。去氢退火的温度通常在650℃。退火后应尽可能缓慢冷却,以防止产生新的内应力。一般冷却分为两个阶段:400℃以上,由于钢的塑性好,内应力不易形成,所以冷却可快一些;400℃以下,冷速就要放慢。
对于合金元素较多、性能要求较高的锻件,锻后要求进行一次甚至多次重结晶热处理,以便改善锻件的组织和性能。
2. 大型锻件锻后热处理中的注意事项
(1)钢材的采购及储备 在采购钢材时应在春夏秋冬的季节上加以选择,为了保证钢材在纯净度方面达标,避开每年中的梅雨季节对钢材的影响,在钢材数量上要有一定量的储备,在确保质量的前提下以备急需。
(2)白点的敏感性 锻件在冷却过程中,其表面的氢容易扩散逸出,而心部的氢则不易排出。因此,锻件截面越大,越容易产生白点。随锻件截面的增大,钢的偏析程度也越严重,更容易促进白点的形成。
锻件表面积越大,氢的析出越容易。因此,空心锻件(如齿圈)比实心锻件(如齿轮轴)的白点敏感性要小。
wC<0.3%的低碳钢白点敏感性极低。随着含碳量的增加,钢的白点敏感性增加。锻件锻后冷却速度越快,白点敏感性越大。
不产生白点的钢:如奥氏体钢、铁素体钢、奥氏体-铁素体钢、莱氏体钢。一般正常生产条件下,wC<0.3%、wMn<0.6%的碳素钢也不会形成白点。因此对这类钢没有必要在锻后做去氢退火。
对白点敏感的钢:珠光体钢白点敏感性较小,马氏体-珠光体钢白点敏感性较大,马氏体钢白点敏感性。如:20Cr2Ni4、18Cr2Ni4W、20CrNi2Mo、40CrNi2Mo、40CrNiMo等。马氏体钢白点极限含氢量为≤1.8×10-6。
(3)对已产生白点而报废的大型锻件进行改锻 对已产生白点的锻件,可以通过改锻等热加工方法加工成尺寸更小的零部件毛坯,改锻后的小尺寸钢坯需要进行缓冷和退火,可挽回一部分报废的损失。
(4)交付锻件的同时提供质检报告 锻造厂在交付锻件的同时,必须出具:①纯净度[H]、[N]、[O]含量。②化学成分、力学性能。③锻造比。④超声波无损检测等相关内容的质检报告。
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