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首頁 > 鍛件組織對(duì)最終熱處理后的組織和性能的影響
奧氏體和鐵素體耐熱不銹鋼、高溫合金、鋁合金、鎂合金等在加熱和冷卻過程中,沒有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的材料,以及一些銅合金和鈦合金等,在鍛造過程中產(chǎn)生的組織缺陷用熱處理的辦法不能改善。
在加熱和冷卻過程中有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的材料,如結(jié)構(gòu)鋼和馬氏體不銹鋼等,由于鍛造工藝不當(dāng)引起的某些組織缺陷或原材料遺留的某些缺陷,對(duì)熱處理后的鍛件質(zhì)量有很大影響。現(xiàn)舉例說明如下:
1)有些鍛件的組織缺陷,在鍛后熱處理時(shí)可以得到改善,鍛件最終熱處理后仍可獲得滿意的組織和性能。例如,在一般過熱的結(jié)構(gòu)鋼鍛件中的粗晶和魏氏組織,過共析鋼和軸承鋼由于冷卻不當(dāng)引起的輕微的網(wǎng)狀碳化物等。
2)有些鍛件的組織缺陷,用正常的熱處理較難消除,需用高溫正火、反復(fù)正火、低溫分解、高溫?cái)U(kuò)散退火等措施才能得到改善。例如,低倍粗晶、9Cr18不銹鋼的孿晶碳化物等。
3)有些鍛件的組織缺陷,用一般熱處理工藝不能消除,結(jié)果使最終熱處理后的鍛件性能下降,甚至不合格。例如,嚴(yán)重的石狀斷口和棱面斷口、過燒、不銹鋼中的鐵素體帶、萊氏體高合金工具鋼中的碳化物網(wǎng)和帶等。
4)有些鍛件的組織缺陷,在最終熱處理時(shí)將會(huì)進(jìn)一步發(fā)展,甚至引起開裂。例如,合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件中的粗晶組織,如果鍛后熱處理時(shí)未得到改善,在碳、氮共滲和淬火后常引起馬氏體針粗大和性能不合格;高速鋼中的粗大帶狀碳化物,淬火時(shí)常引起開裂。
鍛造過程中常見的缺陷及其產(chǎn)生原因在鍛造過中常見的缺陷中將具體介紹。應(yīng)當(dāng)指出,各種成形方法中的常見缺陷和各類材料鍛件的主要缺陷都是有其規(guī)律的。
不同成形方法,由于其受力情況不同,應(yīng)力應(yīng)變特點(diǎn)不一樣,因而可能產(chǎn)生的主要缺陷也是不一樣的。例如,坯料鐓粗時(shí)的主要缺陷是側(cè)表面產(chǎn)生縱向或45°方向的裂紋,錠料鐓粗后上、下端常殘留鑄態(tài)組織等;矩形截面坯料拔長時(shí)的主要缺陷是表面的橫向裂紋和角裂,內(nèi)部的對(duì)角線裂紋和橫向裂紋;開式模鍛時(shí)的主要缺陷則是充不滿、折疊和錯(cuò)移等。各主要成形工序中常見的缺陷將在各主要成形工序中常見的缺陷與對(duì)策中詳細(xì)介紹。
不同種類的材料,由于其成分、組織不同,在加熱、鍛造和冷卻過程中,其組織變化和力學(xué)行為也不同,因而鍛造工藝不當(dāng)時(shí),可能產(chǎn)生的缺陷也有其特殊性。例如,萊氏體高合金工具鋼鍛件的缺陷主要是碳化物顆粒粗大、分布不均勻和裂紋,高溫合金鍛件的缺陷主要是粗晶和裂紋;奧氏體不銹鋼鍛件的缺陷主要是晶間貧鉻,抗晶間腐蝕能力下降,鐵素體帶狀組織和裂紋等;鋁合金鍛件的缺陷主要是粗晶、折疊、渦流、穿流等