關于大型鍛件調質熱處理工藝的探討

1、 表 終冷溫度 冷 卻 時 間 氣 。 。 空冷 , 油冷 鋼 油冷 鋼 洲 卜 。 幾 。 處 勺 勺 、 了 “ 介 口 一 八 眾 , 東 一 傘 一 戶 一 匕 、 滬 瓦 一一 幾 山 叮 一 目 , 兀棄 。 空冷 , 。 一般鍛件 。 。 。 度 不 致 升 得太 高 , 下丁 “ 制 了最 大 截面 處 終 冷 溫 度 的 降 低 出誘 , 保 證 心 部 的繼 續(xù)冷 卻 , 。 停 , 斷 裂 位 置 多發(fā) 生 在 不 同 截 面 交 界 處 支承輥 , 表 列 , 留 時 間 應 使 心 部 的溫 度 降 到 回 火 溫 度 以 下 不 能 使 停 留 時 間不 足 在 不

2、 同的 冷 卻 時 間 下 。 隨 即升 溫 回 火 。 , 使心 不 同截 面 處 的 終 冷 溫 度 輥 身 終 冷 溫 度 降低 部 的 終 冷 溫 度 大 大 高 于 回火 溫 度 則使 輥 頸 的終 冷 溫 , 對 于有 足 , 夠合 金 元 素的鋼 溫 , , 應 保 證 心 部在 繼 續(xù) 冷 卻過 , 度將 降 到 了 很 容 易 發(fā) 生 斷 裂 的 程 度 合機 械 性 能 的 影 響 并 不 大 很低 , 。 而對綜 程 中完 成 低 溫 轉 變 停 留時 間不 足 隨 即 升 。 使奧 氏體 在 回 火 的 長 時 間 保 溫 中 進 行分 或 者 以過 冷 奧 氏體 的形

3、式 保 留下 來 在 此 階 段 的停 留 時 間 。 有 些 大 型 鍛 件要 求 淬 火 冷 卻 的 終 冷 溫 度 但必須是低于 , , 解 , 目 的 平 均 含碳 量 一 定 的 合金 元 素 含量 , , 前 , , 一般偏短 , 應適 以減少 開 裂 的傾 向 當延 長 以 提 高 奧 氏 體 的穩(wěn) 定 性 在 一 定 的 冷 卻 速度 , 回 火 溫 度 下 的保 溫 時 間 零件的 。 下 , 不 致 在 高溫 分 解 為 復相 組 織 鍛 件 的服 。 最 終 性 能 主 要 決定 于 回 火 溫 度 , 回火溫度確 一 般用 役 條件 下 要 求 有 很 低 的 脆 性

4、轉變溫 度 大 型 鍛件 的終 冷 溫 度 不 宜 控 制 在 下 。 一般 以 定 以后 件下 , , 保 溫 時 間 也 有 一 定 的影 響 , 試 樣 試 驗 確 定 在 所要 求 的 機 械 性能 和 硬 度 條 應 選 用 的 回火 溫 度 , 當然 , 試 樣的 淬 回 火 問皿 火 冷 卻條件 較 好 所 謂低 與 大 型 鍛 件 的 實 際 冷 卻條 , 低 溫 停 留 的溫 度 和 時 間 溫停 留 時間 間 。 件差別很 大 , 為 取 得 合適 硬 度 , 回火 溫 度 下 , , 包 括 淬 火 結 束 以后 在 空 氣 中 的停 留 “ 的 停 留時 間 也不 盡

5、相 同 足 夠 的保 溫 時 間 的冷 卻 速度 , 。 考慮到 大型 加熱 爐 應 該有 , 以及 進 爐 回 火 后 左 右的 保溫 時 心 部溫度 的繼 的 實 際 溫 度 波 動 和溫度 的 不 均 勻 性 回 火后 的 冷 卻 在 這 一 停 留 階段 要 達 到 , , 續(xù) 降低 表 面 層 在 保 持 終 冷 溫 度 或 略 有升 高 回 火后 采用 緩 慢 。 的條 件 下 進 行 自身 回 火 但 不 能使 表 面 溫 度 , 主 要 是 考 慮 減小 殘 余應 力 , 由 殘 升 得太 高 , 影 響心 部 的 繼 續(xù)冷 卻 、 使 不 同截 。 于 大 型 鍛 件碳 和

6、合 金 元 素 的 偏 析 即 使 在較 , 面 處 的溫 度 均 勻 于 有 足 夠 合金元 素 消 除 部 分殘 余 應 力 。 這對 小 的 含 氫量 用下 的 發(fā) 裂 在有 , 如 。 條 件下 奧 氏體 比 較 穩(wěn) 定不 致在 表 面形 , 余應 力 也 可 能 形 成 發(fā) 裂 在 殘 余應 力 作 是 導 致 疲 勞破 壞 的 起 因和脆 性 。 高溫 分 解 為 復 相 組 織 的鋼 尤 為 重 要 成 的 馬 氏 體 在 低 溫 階段 得 到 回 火 的應 力 裂 。 消除部分 破 壞 起始 的缺 口 一 , 一 。 鋼一旦存 的應力 。 , 不 致 由于 心 部 繼 續(xù) 轉

7、變 而 引 起 開 , 長 的 發(fā)裂 , , 在 因此 低 溫停 留階段 的溫 度 , , , 與鍛 件 的 作 用下 材料 就 開始 呈現(xiàn) 脆 性 破 壞 。 隨著 發(fā) 終 冷溫 度 有 一定 的關 系 一 般應在 大 于 以使鍛 件 表 面 溫 裂 長 度 的 增加 導 致 材 料脆 性 破 壞 的 應 力 也 但 略 低 于 終 冷 溫 度 停 留 愈 低 大 型 鍛 件 正 常 成 分 區(qū) 與偏 析 區(qū) 的 碳 和 合 金 元 素 的含 量 不 同 差異 。 , 導致 了 , 點的 性 的 傾 向將 大 大 降低 質 , 。 一 般 大型 鍛 件 的 調 , 大 鍛件 淬火時 , ,

8、, 表 面 達 到 一定 的終 冷 實 際 上 是 奧 氏 體在 珠 光 體 區(qū) 域 內分 解 , 溫度 時 留 階段 的升高 心 部溫度仍然很高 心 部 溫 度 繼 續(xù)下 降 在 回 火 低溫 停 隨 著 回火 溫度 截面越大 明顯 。 合 金 元 素 含量 越 小 , , 這 種 結果 越 , 。 最后 , 要 完 全 避 免 回火 脆 性 , 回火 后 對于 大 , 心部溫度停止下 降 、 , 保 留在 一 定 的 , 的 冷 卻速 度 必 須 大 于 每 小 時 型鍛件 是不可能的 。 溫度 區(qū) 間 由 于 偏 析 區(qū) 富集 的 合 金 元 素 使 , 要 達 到這 樣 高 的 冷 卻

9、 速 度 用 回 火 后 快 冷 的 方法 , 實際上 消除大 , 點 降 低 奧 氏 體 的穩(wěn) 定性 增加 氏 體 的形 式 保 留 下 來 , 以過冷奧 , , 一 直 到 回 火冷 卻 時 , 型 鍛 件 回 火 脆 性 的影 響 是 難 以 實 現(xiàn) 的 法 。 因此 隨著 溫 度 的 降 低 為 二 次 淬 火 效應 , 過 冷 奧 氏 體 繼 續(xù)分 解 這在 。 稱 宜 采 用 可 使 殘 余應力 大 大 降低 的 緩 慢 冷 卻方 , 。 鋼 轉子 鍛件得到證 實 在此情 況下 后 快 冷 也 是 相 當危 險 的 冷 的方法 , 。 , 如果 回火 , 對 于 回火 后 采 用

10、緩 容易為 , 參 考文 獻 鍛 鋼 支承 輥 的 質 量 討 論 , , 除 了 回火 脆 性 問 題 以 外 。 大 型 鑄鍛件 大 家所 接 受 對 于 回火 脆 性 形 成機 理 的 報 導 相 當多 上 海材 料 研 究 所等 丑 口 二 ” “ 大 截 面 用 鋼 試驗 報 但 多 為 小 件 研 究 的 結果 果 提 高 回 火 溫 度 保持 在 時 間 的 增加 應 地 減小 。 。 的 文 獻 論述 對 。 上 海 科 技情 報 所 ” “ 大 型 鍛 件 的 偏析 和 熱 大 鍛 件 回火 脆性 有 一 定 參考 價 值 。 首先 , 如 附近 , 隨 著 回火 , 處理

11、上 海 重 型機 器廠 ?？∶?, 國外 大 鍛件 生 產 , 鋼 對 冷 卻方 法 的敏 感 性 也 就相 , 大 鍛件 熱處 理 過 程 中 的 應 力 與 , , 大 部分 大 鍛 件 的 回 火 溫 度 較 高 根 據(jù) 溶解 和 析 出 理 論 鐵對 氮 、 開裂 , 金屬 熱處 理 , 保持時 間較長 件 。 比 小 型 鍛 件 有一 定 的 有 利 條 , 王 而震 發(fā) 電機 轉子 鍛 件 深 冷 淬 火 的 探 , , 討 , 其次 , 回火 脆性 金 屬 熱 處 理 張增林等 和性 能 , 、 、 大 型發(fā) 電機 轉子 心 部的 組 織 札依 莫夫斯 基等 , 特 殊 鋼 的嚴

12、 重程度取決 于 的 固 溶程 度 , 磷 、 氧 等元 素 , 大 型 鑄鍛 件 因此 與奧 氏 體 的 轉 變 產 物 有 回 火脆 一 關 。 預 先 在 珠 光 體 區(qū) 域 內等 溫 轉變 分冊 大 型零件 整體 加 熱淬 火 工 藝 的探討 成 都 無 縫 鋼 管廠 金 堂分 廠 陳慶庫 攀 枝 花 鋼 鐵 研 究 院 對于 誘 的 大型 零 件 、 樊 韜 , , 如 高硬 冷 度 不 夠 或 淬硬 層 太 淺 因此 , 而 致 淬火 失 敗 , , 。 軋輥 、 軋槽塊 , , 發(fā) 電 機 和 汽 輪 機 轉 子 等進 行 , 對 于重 要 的大 型零件 , 不 得不 選 淬 火處 理 是 使距 工件 表面一 定 的層深 獲 得 即獲 得 一 定 的 淬硬 層 。 用 淬透 性 較 好 的 合 金 鋼 制 造 些 特 殊 性能 更多的困難 , 而 這 些 鋼 的某 。 馬 氏體 組 織 以滿 足 、 往 往 給熱 處 理 工 藝 和