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矿用汽车大型锻件锻后热处理

文章滥觞:sjzwx 更新工夫:2015-08-11 08:46:04

 大型锻件的白点和氢脆缺点的危害性很大,以是大型锻件锻后要求避免白点和氢脆的热处理,同时,去除铸造应力、低落硬度、细化晶粒。现将我们对大型锻件锻后热处理有关白点的熟悉,撰写成文以供参考。

    1有关钢中白点的基本概念
    1.1白点的危害性白点是钢中氢所惹起的一种内部裂纹,固态钢中含氢量太高时,钢明显变脆,从素质来看,白点也属于脆性毁坏。白点的存在使钢的力学性能,特别是横向的塑性和韧性急剧低落,成为最伤害的断裂源,严峻影响零件的利用机能和期限。以是,锻件中一旦发明白点,则该锻件必需报废。
    1.2白点的描摹在锻件的纵向断裂面上显现为边沿明晰的圆形或卵形雪白色黑点;在横向低倍试片上为发丝状小裂纹,长度几毫米,最大几十毫米。
    1.3白点发生的条件及构成温度在铸造后,钢中的氢与应力(变形应力、热应力、构造应力,出格在构造应力)结合感化下发生的。白点的构成温度是锻件毛坯冷却到比力低的温度时约在250℃至室温这一范畴。
    1.4氢和应力在构成白点中的相互关系文献[2的作者指出:“钢中含有充足数目的氢是构成白点的必要条件,内应力的存在具有增进白点构成的感化,因而过饱和的氢含量是发生白点的‘首恶’,而内应力则是‘爪牙’。”十分透辟地说出了两者发生白点的相互关系。
    1.5白点的三大特性1)白点历来不在锻件的外表构成。按照有关资料表白,其构成老是在锻件内部,含有白点的地区离锻件外表总有相称一段距离,约5O毫米的部位;2)白点是在锻后,当锻件冷却到比力低的温度250℃至室温时构成;3)白点不是霎时构成,而是逐步构成的。从停锻到呈现白点,需求阅历一段时间,这段工夫称之为白点构成的孕育期或潜伏期。孕育期的是非取决于钢的含氢量,同时也取决于锻件的厚度。
    2大型锻件的锻后热处理铸造成形后,随即停止的热处理称之为锻后热处理。大型锻件的锻后热处理其目标次要是为了去应力、重结晶细化晶粒,并同时去氢。
    2.1重结晶处置大型锻件颠末屡次重结晶处置,使晶粒细化,构造改进,机能获得进步。
    2.2去氢退火将锻件中的氢低落至极限含氢量以下,并使其散布平均,以免去白点、氢脆的伤害。因为氢在7相和a相中的溶解度和扩散系数差别,特别是氢在a相中的溶解度低,而扩散系数大,这就使得在退火历程中氢得以不竭向外分散。去氢退火常常与重结晶兼并停止。去氢退火的温度凡是在650℃。退火后应尽量慢速冷却,以避免新的内应力发生。普通冷却分为两个阶段:400℃以上,由于钢的塑性好,内应力不容易构成,以是冷却可快一些;400oC以下,冷速就要放慢。关于合金元素较多、机能要求较高的锻件,锻后要求停止一次以至屡次重结晶热处理,以便改进锻件的构造和机能。
    3削减钢中含氢量的路子和步伐差别钢种的锻件对白点的敏感水平差别。影响锻件敏感性的身分次要是钢的含氢量,钢的含氢量越高,白点敏感性就越大。钢中的氢能够呈原子形态、份子形态或化合物形态存在,对构成白点有决议感化的是原子氢。避免白点发生的底子办法是削减钢的氢含量,使钢中残留的氢限定在钢无白点的极限氢含量以下。mg4355娱乐城线路检测
    3.1削减钢中氢含量次要路子(1)炼钢对钢液停止真空脱气或接纳真空浇铸的办法,对某些有更高要求的锻件,可采用电渣重熔的工艺进一步进步钢材的纯洁度。(2)锻后热处理:去氢退火,使钢中的氢分散进来。
    3.2避免白点的步伐避免钢中构成白点的办法包罗两个方面:一是想法只管削减钢液中的含氢量,并缔造条件使氢气从钢坯中分散逸出;二是削减冷却时钢坯中所发生的内应力,特别是构造应力。为了削减钢材的含氢量,冶炼中只管少用或不消严峻锈蚀的废钢;利用新焙烧或颠末加热的石灰;利用颠末加热的铁合金;炼钢东西要颠末充实枯燥和烘烤,浇铸体系要千燥;钢水温度不成太高,免得过火吸取氢气,包管充足长时间和充足有力的钢液沸腾,以有利于脱氢。炉渣不成太稀,终渣要恰当粘稠些等。mg4355娱乐城线路检测
    4大型锻件锻后免除去氢退火对氢含量要求(1)掌握钢材的含氢量。海内、外有关行业(铸造、热处理)分歧公认锻件的氢含量在(2--3)×10以下时,能够制止发生白点。因而,1)关于普通大型锻件含氢量≤(2)×10时;2)关于主要的大型锻件含氢量(1~1.5)×1O时。这时候钢中的含氢量已降至钢无白点的极限含氢量以下,以是不会发生白点,可不做锻后热处理去氢退火,但不能疏忽必需做重结晶。锻后热处理去氢退火是钢液在冶炼中,冶炼工艺落伍、程度低下的产品。(2)目前国内特钢钢材纯洁度的程度。钢液的纯洁度是包管锻件的关键环节。今朝,我国次要特钢企业经由过程消费配备的引进和技术改造,生产工艺及技术水平有了很大的提拔,凡是接纳的冶炼办法是:电炉粗炼+二次精辟。二次精辟的办法凡是接纳喷粉法、真空碳脱氧法(VCD)、钢包精辟法(VAD、CF)、大气吹氧氩脱碳法及电渣重熔等办法。经由过程二次精辟,能够将钢中氢、氧、氮掌握在很低的程度。今朝纯洁度能够达~IJEH]≤(2)×lo~、[o]≤(15)×lo一、[N]≤(5O)×lo_。。;纯洁度已到达国际先进水平。当锻件氢含量在(3~7或更高)×lO时,毫无疑问,大型锻件锻后热处理必需在铸造成型后立刻停止锻后去氢退火。
    5大型锻件锻后免除去氢退火的实例(1)山东济南伊莱特重工有限公司。山东济南伊莱特重工有限公司与西班牙海斯坦普集团配合投资组建的大型铸造企业,严厉根据“制坯一环锻一热处理一机加工一探伤”等各工序,供给风力发电齿圈类锻件的碾环加工。伊莱特对所用钢材的氢含量做了严厉划定,氢含量≤(1~1.5)×10一,能够完整制止发生白点,以是锻后热处理不做去氢退火,该公司外洋定单较多,消费至今,还没有发明一例是因为没做锻后热处理去氢退火而发生白点的锻件,也没有由于不做去氢退火而发生白点报废的产物。(2)河北汇工机械设备有限公司。河北汇工机械设备有限公司是消费进口矿用汽车轮边减速器总成、发动机分动箱总成(PTO)、变速箱分动箱总成(PTO)、以及工程机械重载齿轮为主的专业厂。鉴戒美国齿轮行业对大型锻件锻后热处理的先辈经历,我公司在采购钢材和海内有关的特钢企业签署手艺和谈时,明确提出对钢材纯洁度的要求:I-H]≤(2)×10一、[o]≤(15)×10~、[N]≤(5O)×10~。关于大型锻件含氢量进一步掌握在≤(2)×10和≤(1~1.5)×10之间,完整能够制止白点的发生。以是不再对铸造厂提出去氢退火的要求,而只是停止一到两次重结晶热处理。消费至今,还没有发明由于没有去氢退火而发明锻件发生白点,及产物报废的恶性变乱发作。另外,这些锻件消费的齿轮在持久的利用中不断一般利用。(3)一汽和二汽车桥厂(公司)。据笔者所知,海内一汽二汽的车桥厂(公司)消费的齿轮,因为对齿轮钢纯洁度的要求很严,因而,其锻件也在锻后免除了去氢退火。
    6大型锻件锻后热处理中的注意事项(1)钢材的采购及储蓄。在采购钢材时应在春夏秋冬的时节上加以挑选,为了包管钢材在纯洁度方面达标,避开每一年中的梅雨季节对钢材的影响,在钢材数目上要有一定量的储蓄,在确保质量的前提下以备急需。(2)白点的敏感性。锻件在冷却历程中,其外表的氢简单分散逸出,而心部的氢则不容易排挤。以是锻件截面越大,越简单发生白点。随锻件截面的增大,钢的偏析水平也越严峻,更简单促使白点的构成。锻件表面积越大,氢的析出越简单。因而,空心锻件(如齿圈)比实心锻件(如齿轮轴)的白点敏感性要小。含碳量小于0.3的低碳钢白点敏感性极低。跟着含碳量的增长,钢的白点敏感性增长。锻件锻后冷却速度越快,白点敏感性越大。1)不发生白点的钢:如奥氏体钢、铁素体钢、奥氏体一铁素体钢、莱氏体钢。普通一般消费条件下的含碳量小于0.39/6、含锰量小于0.6的碳素钢也不会构成白点。因而对这类钢没有必要在锻后做去氢退火;2)对白点敏感的钢:珠光体钢白点敏感性较小,马氏体一珠光体钢白点敏感性较大,马氏体钢白点敏感性最大。如:20Cr2Ni4、18Cr2Ni4W、20CrNi2MO、40CrNi2MO、40CrNiMO等。马氏体钢白点极限含氢量为≤(1.8)×l0~。(3)对已发生白点而报废的大型锻件停止改锻。对已发生白点的锻件,能够经由过程改锻等热加工办法加工成尺寸更小的零部件毛坯,改锻后的小尺寸钢坯需求停止缓冷和退火,可挽回一部分报废的钢材。(4)托付锻件的同时供给质检陈述。铸造厂在托付锻件的同时,必需出具:1)纯洁度rH]、[N]、[O]含量;2)化学成分、力学性能;3)铸造比;4)超声波探伤等相关内容的质检陈述。
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