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大型鍛造件加熱退火目的(預防白點和消除內部的變形應力)
時間: 2022-05-03 15:57:50
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鍛造鍛件后退火的主要目的是防止白點和獲得必要的組織以便于切削加工。鍛件是指通過對金屬坯料進行鍛造變形而得到的工件或毛坯。利用對金屬坯料施加壓力，使其產生塑
鍛造鍛件后退火的主要目的是防止白點和獲得必要的組織以便于切削加工。鍛件是指通過對金屬坯料進行鍛造變形而得到的工件或毛坯。利用對金屬坯料施加壓力，使其產生塑形變形，可改變其機械性能。鍛件按坯料在加工時的溫度，可分為冷鍛溫鍛和熱鍛。冷鍛一般是在室溫下加工，熱鍛是在高于金屬坯料的再結晶溫度下加工。
由于大型鍛件心部組織比較粗大，偏析比較嚴重，特別是高碳鉻鋼白點敏感性高，因此，退火工藝應滿足下列要求：盡快地使鋼中的氫含量降低，不致形成白點；盡快地消除鋼中的變形應力；避免產生過大的組織應力和熱應力，得到球狀珠光體以便于切削加工。
從氫在鋼的不同組織中的擴散能力及溶解度來看，去氫效果較好的溫度為600-700℃，從9Cr鋼和添加合金元素Mo、W、V的9Cr型合金鋼的奧氏體等溫轉變曲線來看，雖然都有兩個奧氏體加速分解區，但由于孕育期短，鍛件冷卻時，過冷奧氏體多半在650-700℃區域內分解，因此，過冷溫度要求并不嚴格，可選在馬氏體點以上到奧氏體分解區的廣泛范圍內。
無論從組織轉變還是從這種組織所具有的氫溶解度及擴散能力來看，650~700℃擴氫是較合適的，并且，在該溫度下又有使碳化物球化的作用。在該溫度下的保溫時間取決于鍛件的含氫量及鍛件尺寸。保溫后的緩冷，可以避免產生過大的熱應力并繼續使氫擴散，這也是防止白點的有效措施，通常用的設備是鍛造加熱爐。
鍛后熱處理工藝不當時鍛件產生的缺陷通常有以下一些問題。由于鍛后熱處理工藝不當而造成的鍛件硬度不夠的原因是：淬火溫度太低；淬火加熱時間太短；回火溫度太高；多次加熱引起鍛件表面嚴重脫碳；鋼的化學成分不合格等。
由于鍛后熱處理工藝不當而造成的鍛件硬度過高的原因是：正火后的冷卻太快；正火或回火加熱時間太短；鋼的化學成分不合格等。造成硬度不均的主要原因是熱處理工藝規定不當，例如一次裝爐量過多或保溫時間太短；或加熱引起鍛件局部脫碳等。
鍛件缺陷的存在，有的會影響后續工序處理質量或加工質量，有的則嚴重影響鍛件的性能及使用，甚至極大地降低所制成品件的使用壽命，危及安全。因此為了保證或提高鍛件的質量，除在工藝上加強質量控制，采取相應措施杜絕鍛件缺陷的產生外，還應進行必要的質量檢驗，防止帶有對后續工序（如熱處理、表面處理、冷加工）及使用性能有惡劣影響的缺陷的鍛件流入后續工序。經質量檢驗后，還可以根據缺陷的性質及影響使用的程度對已制鍛件采取補救措施，使之符合技術標準或使用的要求。
因此，鍛件質量檢驗從某種意義上講，一方面是對已制鍛件的質量把關，另一方面則是給鍛造工藝指出改進方向，從而保證鍛件質量符合鍛件技術標準的要求，并滿足設計、加工、使用上的要求。
從氫在鋼的不同組織中的擴散能力及溶解度來看，去氫效果較好的溫度為600-700℃，從9Cr鋼和添加合金元素Mo、W、V的9Cr型合金鋼的奧氏體等溫轉變曲線來看，雖然都有兩個奧氏體加速分解區，但由于孕育期短，鍛件冷卻時，過冷奧氏體多半在650-700℃區域內分解，因此，過冷溫度要求并不嚴格，可選在馬氏體點以上到奧氏體分解區的廣泛范圍內。
無論從組織轉變還是從這種組織所具有的氫溶解度及擴散能力來看，650~700℃擴氫是較合適的，并且，在該溫度下又有使碳化物球化的作用。在該溫度下的保溫時間取決于鍛件的含氫量及鍛件尺寸。保溫后的緩冷，可以避免產生過大的熱應力并繼續使氫擴散，這也是防止白點的有效措施，通常用的設備是鍛造加熱爐。
鍛后熱處理工藝不當時鍛件產生的缺陷通常有以下一些問題。由于鍛后熱處理工藝不當而造成的鍛件硬度不夠的原因是：淬火溫度太低；淬火加熱時間太短；回火溫度太高；多次加熱引起鍛件表面嚴重脫碳；鋼的化學成分不合格等。
由于鍛后熱處理工藝不當而造成的鍛件硬度過高的原因是：正火后的冷卻太快；正火或回火加熱時間太短；鋼的化學成分不合格等。造成硬度不均的主要原因是熱處理工藝規定不當，例如一次裝爐量過多或保溫時間太短；或加熱引起鍛件局部脫碳等。
鍛件缺陷的存在，有的會影響后續工序處理質量或加工質量，有的則嚴重影響鍛件的性能及使用，甚至極大地降低所制成品件的使用壽命，危及安全。因此為了保證或提高鍛件的質量，除在工藝上加強質量控制，采取相應措施杜絕鍛件缺陷的產生外，還應進行必要的質量檢驗，防止帶有對后續工序（如熱處理、表面處理、冷加工）及使用性能有惡劣影響的缺陷的鍛件流入后續工序。經質量檢驗后，還可以根據缺陷的性質及影響使用的程度對已制鍛件采取補救措施，使之符合技術標準或使用的要求。
因此，鍛件質量檢驗從某種意義上講，一方面是對已制鍛件的質量把關，另一方面則是給鍛造工藝指出改進方向，從而保證鍛件質量符合鍛件技術標準的要求，并滿足設計、加工、使用上的要求。
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