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锻件锻后冷却不当产生的缺陷通常有以下两种。
冷却裂纹:锻后冷却过程中,锻件内部会由于冷却速度过快而产生较大的热应力,也可能由于组织转变引起较大的组织应力。如果这些应力超过锻件的强度极限,则使锻件产生光滑细长的冷却裂纹。
网状碳化物:在锻造合碳量高的钢时,如果停锻温度高,冷却速度过慢,则会造成碳化物沿晶界呈网状析出。例如,轴承钢在870~770℃缓冷,则碳化物沿晶界析出。网状碳化物在热处理时易引起淬火裂纹。另外,它还使零件的使用性能变坏。
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锻造锻件时加热不当会产生什么缺陷呢?
脱碳:脱碳是指金属在高温下表层的碳被氧化,使得表层的含碳量较内部有明显降低的现象。脱碳层的深度与钢的成分、炉气的成分、温度和在此温度下的保温时间有关。采用氧化性气氛加热易发生脱碳,高碳钢易脱碳,含硅量多的钢也易脱碳。脱碳使零件的强度和疲劳性能下降,磨损抗力减弱。
增碳:经油炉加热的锻件,常常在表面或部分表面发生增碳现象。有时增碳层厚度达1.5~1.6mm,增碳层的含碳量达1%(质量分数)左右,局部点含碳量甚至超过2%(质量分数),出现莱氏体组织。这主要是在油炉加热的情况下,当坯料的位置靠近油炉喷嘴或 者就在两个喷嘴交叉喷射燃油的区域内时,重庆异型锻件加工,由于油和空气混合得不太好,因而燃烧不完全,结果在坯料的表面形成还原性的渗碳气氛,从而产生表面增碳的效果。增碳使锻件的机械加工性能变坏。
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在轴类锻件的整个成形过程中,只有应用新的锻造工艺理论与技术优化与组合,才能使各阶段的变形机制得到佳配合。其要点是:
1)锻造变形的每一瞬时,应避免或降低内部拉应力,要两向拉应力的出现。
2)在以打碎铸造组织为主的形变阶段,可采用锥形板锻粗加新FM锻造法(既用砧宽比W/H控制毛坯变形区中心不出现轴向拉应力,又用料宽比B/H控制毛坯变形区中心不出现横向拉应力、上用普通平砧的同时下用大平台的锻造方法)或LZ锻造法(同时用料宽比B/H和砧宽比 W/H控制锻件内部质量的平砧拔长工艺)拔长。
3)在焊合内部孔隙为主的形变阶段,应在一次拔长中完成,拔长可采用新FM锻造法或LZ锻造法,中间可加JTS法,不允许JTS压实后再有平板粗变形。
4)拔长方法应先选LZ锻造法验算,如砧宽比W/H小不能满足要求,则改选新FM锻造法。不论是选用LZ锻造法,还是应用新FM锻造法,都应严格控制砧宽比W/H、料宽比B/H和压下率△H/H的合理匹配。在300 MW及以上的锻件锻造工艺中可选用JTS锻造工艺。
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