鍛件：大型鍛件的熱處理

鍛件：大型鍛件的熱處理

大型鍛件粗加工的熱處理稱為熱處理。采用淬火、正火及后續(xù)高溫回火，以達(dá)到技術(shù)條件要求的性能或?yàn)楹罄m(xù)熱處理工藝準(zhǔn)備良好的組織條件。

1.1加熱溫度

為了使負(fù)偏析區(qū)在加熱時(shí)達(dá)到淬火或正火溫度，應(yīng)以大鍛件的淬火或正火溫度作為規(guī)定溫度的上限。對(duì)于碳偏析嚴(yán)重的鍛件可根據(jù)不同鑄錠接頭的實(shí)際化學(xué)成分采用不同的加熱溫度。

1.2加熱模式

為避免加熱時(shí)熱應(yīng)力過(guò)大，應(yīng)控制加料溫度和加熱速度。大截面和高合金元素含量很重要鍛件，常采用分步加熱。即熱裝后以規(guī)定速度加熱，加熱中途中間保溫一兩次。有些鍛件使用較低的加熱速度，沒(méi)有中間保溫。只有截面尺寸小、形狀簡(jiǎn)單、原始?xì)堄鄳?yīng)力小的碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件才允許在高溫下充電，不限制加熱速度，也不用在低溫下充電后用大功率加熱

可以看出，在這種情況下，鍛件的表層與中心的溫差非常大，當(dāng)出現(xiàn)較大的溫差時(shí)，工件表層處于中心。

當(dāng)溫度低于200℃時(shí)，鋼材仍處于冷硬狀態(tài)，由于巨大的溫差應(yīng)力，容易產(chǎn)生內(nèi)部裂紋。由于中間保溫，加熱時(shí)有兩個(gè)較大的溫差。出現(xiàn)在心臟溫度≈350℃時(shí)。當(dāng)出現(xiàn)第二個(gè)較大溫差時(shí)，鍛件的堆芯溫度已升至≈700°C，鋼材處于塑性狀態(tài)，無(wú)開(kāi)裂危險(xiǎn)。當(dāng)鍛件的尺寸很大時(shí)，加熱時(shí)一個(gè)較大溫差的值仍然會(huì)比較大，所以需要在≈ 400℃的溫度下保持一段時(shí)間不變，待工件表層和芯部溫度上升到較高溫度時(shí)再繼續(xù)加熱。這可以下降一個(gè)較大溫差的值，使其出現(xiàn)在更高的溫度范圍內(nèi)。

1.3升溫速率

鍛件在加熱過(guò)程的低溫階段，加熱速率應(yīng)控制在30 ~ 70°c/h，中間保溫后，整個(gè)截面的塑性更好，加熱速率可以更快，一般為50 ~ 100℃/h。

1.4溫度均勻，保溫

當(dāng)加熱爐主要測(cè)溫儀表(一般臺(tái)車式爐指頂部測(cè)溫儀表，井式爐指各段爐壁儀表)指示爐溫達(dá)到規(guī)定溫度時(shí)，即為均溫開(kāi)始，當(dāng)工件火色在視覺(jué)上均勻，與爐壁顏色一致時(shí)，即為均溫結(jié)束。為了使工件的芯達(dá)到規(guī)定的溫度，完成奧氏體轉(zhuǎn)變并使之均勻化，均勻化后需要進(jìn)行鍛件保溫。保持時(shí)間根據(jù)工件的有效截面來(lái)確定。用于碳素結(jié)構(gòu)鋼。

與低合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件相比，保溫時(shí)間按0.6~0.8h/100mm計(jì)算。中高合金鋼鍛件，按0計(jì)算。8~1h/100mm。

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