加工锻件时金属及合金加热过程的过热与过烧


       今天lol电竞平台小编带大家了解一下锻造厂加工锻件时金属及合金加热过程的过热与过烧。


       过热


       锻造锻件时金属由于加热温度过高、加热时间过长而引起晶粒过分长大的现象称为过热。晶粒开始急剧长大的温度叫做过热温度。金属的过热温度主要与它的化学成分有关,例如钢中的C、Mn、S、P等元素能增加钢的过热倾向,Ti、W、V、Nb等元素能减少钢的过热倾向,表3-3是一些钢的过热温度数据。



       生产实践表明:有些钢的过热对锻造过程影响不大,甚至过热严重的钢材,只要不发生过烧,在足够大的变形程度情况下一般可以消除过热缺陷,过热的钢经过一般正火热处理,可以改善组织,性能随之恢复,但当塑性变形程度较小,终锻温度偏高时,锻后锻件会出现过热组织。

       图3-5是42SiMn钢锻造加热的正常组织和过热组织,过热会使坯料组织粗化,甚至出现魏氏组织[图3-5(b)],马氏体组织过热,显微组织呈粗针状,工模具钢过热后常出现萘状断口。一些合金结构钢、不锈钢、高速钢、弹簧钢、轴承钢等,高温加热并冷却后,除高温奥氏体品粒粗大外,有异相质点优先沿奥氏体晶界析出,严重时呈连续网状,使材料变脆。



       锻造锻件的过热组织中,若形成的化合物沿晶界呈连续网状析出,用热处理方法很难消除,这种过热称为“稳定过热”。而单纯由于奥氏体晶粒粗大形成的过热,可以用一般热处理方法(如正火、高温回火、扩散退火和快速升温、快速冷却等)予以改善和消除,这种过热称为“不稳定过热”。

       塑性变形可以打碎过热形成的粗大奥氏体晶粒,破坏晶界析出相的网状分布,从而改善和消除稳定过热。对于没有相变重结晶的金诚(如高温合金及部分不锈钢、铝合金、铜合金等),则不能用热处理的办法消除过热组织,主要靠塑性变形时较大的变形量来消除过热组织。



       对于大部分金属材料来说,过热会使金属塑性下降,不利于锻造,影响金属的力学性能,为避免锻件产生过热组织,必须严格控制坯料加热溫度,尽坻缩短在商温下的停留时间,锻造时应加大变形量。


       过烧


       当金属加热到接近其熔化温度(称为过烧温度),并在此温度下停留时间过长,将会出现过烧现象。金属过烧后,不仅晶粒粗大,而且由于晶界发生熔化[图3-6(a)]、氧化脱碳[图3-6(b)]、裂纹[图3-6(c)],破坏了晶粒间的结合,过烧的坯料进行锻造时,轻则在表面引起网络状裂纹,严重时将导致坯料破裂成碎块。过烧是金属锻造加热的致命缺陷,过烧的坏枓只能报废。



       锻造锻件钢的过烧温度主要受其化学成分的影响,表3-4是几种常用材料的过烧温度。通常钢中的Ni、Co等元素易产生过烧。而Al、Cr、W等元素则能减少其过烧倾向。



       减少和防止过烧的办法是严格执行加热规范,防比炉温跑温,不要把坯料放在炉内局部温度过高的区域长时间加热。

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