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大型鍛件通常通過(guò)鍛造一次性鑄造形成的大型鑄錠獲得。鑄造后鑄錠中存在氣孔、縮孔、偏析、非金屬夾雜物等常見(jiàn)鑄造缺陷。隨著鋼錠重量的增加,鋼錠的固有缺陷越來(lái)越嚴(yán)重,這與大型鍛件的高質(zhì)量要求相矛盾。這些鑄造缺陷的存在對(duì)后續(xù)鍛造工藝有極其不利的影響。它們切斷了基體結(jié)構(gòu)的連續(xù)性,大大降低了鋼錠在高溫變形過(guò)程中的熱變形塑性。
此外,由于大型鍛件的尺寸效應(yīng)和重量效應(yīng),鋼錠的熱處理過(guò)程也非常復(fù)雜。加熱溫度過(guò)低、保溫時(shí)間過(guò)短不利于合金元素的擴(kuò)散,甚至不能保證熱處理過(guò)程中組織的均勻性。加熱溫度過(guò)高、保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng),容易導(dǎo)致鋼錠晶粒長(zhǎng)大、過(guò)熱、過(guò)燒,甚至導(dǎo)致雜質(zhì)元素沿晶界偏析,為后續(xù)加工中的鍛造開(kāi)裂埋下隱患。
不僅如此,大型鍛件在加熱過(guò)程中對(duì)加熱速度也有嚴(yán)格的限制。這是因?yàn)殇撳V在加熱過(guò)程中有溫度應(yīng)力和結(jié)構(gòu)應(yīng)力,鋼錠本身也有殘余應(yīng)力,S30403筒類鍛件定制,所以在加熱過(guò)程中很容易被加熱。由于加熱速度過(guò)快導(dǎo)致內(nèi)外應(yīng)力不一致,鋼錠出現(xiàn)內(nèi)部裂紋。然而,緩慢的加熱速度限制了生產(chǎn)效率的提高。因此,大型鍛件的熱處理工藝比中小型鍛件的熱處理工藝?yán)щy得多。
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為什么選擇鍛件?
與鑄件比較,鍛件閥門的閥體具有更加均勻結(jié)構(gòu),更好的密度,更好的強(qiáng)度完整性,更好的尺寸特性,和更小的尺寸誤差。定向構(gòu)造(管線)在整個(gè)強(qiáng)度和應(yīng)力方面都比鑄件具有更高的性能。
(1) 高強(qiáng)度
熱鍛造促進(jìn)在結(jié)晶和晶粒細(xì)化,使得材料能夠達(dá)到大可能的強(qiáng)度和一致性,并且件與件之間的變異小。顆粒流精密地沿著閥體輪廓流動(dòng),這些連續(xù)的流線有利于減少疲勞或常見(jiàn)故障的發(fā)生率。
(2) 可靠性
能夠滿足設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)要求的鍛件性一直是鍛件重要的優(yōu)點(diǎn)之一,在某種程度上位于上述特性。
(3) 結(jié)構(gòu)完整性
鍛造消除了內(nèi)部缺陷,產(chǎn)生了連貫一致的金相組織,保證了優(yōu)異的性能。在應(yīng)力和晶體內(nèi)腐蝕問(wèn)題嚴(yán)重的地方,鍛件都能夠保證較長(zhǎng)的使用壽命和無(wú)故障服務(wù)。
(4) 一致性
閉模鍛造的尺寸一致性造成關(guān)鍵壁厚的完全控制,避免了鑄造工藝中鐵心移位造成的缺陷,無(wú)分離鋼錠和1萬(wàn)至3萬(wàn)噸壓力機(jī)的沖擊力保證了沒(méi)有內(nèi)部缺陷的、一致的金相結(jié)構(gòu)。
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鍛件熱處理工序如何安排?
鍛件熱處理采用合理的工序安排可使每個(gè)工序都盡可能多的工步內(nèi)容,從而使總的工序數(shù)目減少;可合理進(jìn)行鍛件熱處理,減少生產(chǎn)面積,有利于管理。
鍛件廠為改善鍛件的切削性能而進(jìn)行的熱處理工序(如退火、正火等),云南筒類鍛件定制,鍛件廠應(yīng)安排在鍛件切削加工之前,進(jìn)行為消除內(nèi)應(yīng)力而進(jìn)行的熱處理工序(如退火、人工時(shí)效等),好安排在粗加工之后,也可安排在切削加工之,為了改善鍛件材料的力學(xué)物理性質(zhì)而進(jìn)行的熱處理工序(如調(diào)質(zhì)、淬火等)通常安排在粗加工后、精加工前進(jìn)行。其中滲碳淬火一般安排在切削加工后,磨削加工前。而表面淬火和滲氮等變形小的熱處理工序,允許安排在精加工后進(jìn)行,鍛件廠為了提高鍛件表面耐磨性或耐蝕性而進(jìn)行的熱處理工序以及以裝飾為目的的熱處理工序或表面處理工序(如鍍鉻、鍍鋅、氧化、煮黑)一般放在工藝過(guò)程的后。
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