高溫形變熱處理在鍛件鍛後冷卻中的應用

鍛件現行第一熱處理工藝規範的主要缺點是,鍛後裝入600~650℃爐內待料及隨後的緩慢冷卻。鍛後與奧氏體化後緩慢冷卻一方面有利於氫的擴散和防止應力的產生,從而減少白點敏感性,但另一方面這種冷卻會增加里微組織的不均勻性、促使再結晶的過度發展、減小位錯密度和得到合金度較高(包括碳與氫)的殘餘奧氏體(儘管數量不多〉,從而使鍛件中氫的分佈不均勻性及白點敏感性增加。鍛後立即快速冷卻,能抑制上述增加氫分佈不均勻性過程的發展,而後再加熱到略低於一定溫度下保溫。這樣不僅能克服上述缺點降低鍛件的白點敏感性,還可以縮短工藝週期25%以上,併兼有調質及正火的效果。

這種處理按其實質是在等溫保溫之前進行一次高溫形變熱處理。

對40CrNi、30Cr2MnMoTi直徑400至800毫米鍛件進行了試驗,獲得了良好效果。這種快速冷卻規範其效果與鋼液真空處理相當。

高溫形變熱處理在鍛件鍛後冷卻中的應用

包含高溫形變熱處理的冷卻規範的基本工序如下:

1.鍛件不進行重結晶的為:自終鍛溫度立即快速冷卻(據不同情況採用鼓風冷卻、霧冷、水-空間斷冷卻、噴水等),至鍛件表面溫度為200~400℃,裝入溫度為450~650℃爐中等溫保溫,再冷卻(或者侵冷、或者快冷並在350~400℃進行補充回火)。

2.鍛件進行重結晶的為:自終鍛溫度立即快速冷卻,至鍛件表面為200~400℃;裝入450~650℃爐中,再加熱至以上20~30℃保溫,自熬氏體化溫度快速冷卻,至鍛件表面為200~400℃,加熱到450~650℃等保溫,隨後冷卻。

要專門的霧冷設備且在車間造成大量水蒸氣,加重吊車的負荷;對含釩鈦的高淬透性鋼鍛件這種處理所形成的過熱組織在最終熱處理後仍保留痕跡;鍛件心部再結晶不充分。認為防止白點的積極辦法仍然是降低鋼錠中原始含氫量,就熱處理說降低白點敏感性的主要工序仍然是600~660℃長時間等溫。

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