影响锻造工件热处理的因素
发布时间:2014-01-23 15:23:50
锻造生产过程中必须满足工件使用过程中所提出的性能要求，这是除了在必须保证锻件所要求的尺寸和形状外，选择合适的锻造工艺参数和工艺，可通过下列方法来改善材料的性能和组织。
①控制品粒的大小和均匀度；
②使组织得到形变强化或形变-相变强化等；
③改善第二相（例如莱氏体钢中的合金碳化物）的分布；
④铸锭经过锻造形成纤维组织，进一步通过轧制、挤压、模锻，使锻件得到合理的纤维方向分布；
⑤打碎柱状晶，改善宏观偏析，把铸态组织变为锻态组织，并在合适的温度和应力条件下，焊合内部孔隙，提高材料的致密度。
采用上述方法改善了工件的组织，提高了锻件的冲击韧度、疲劳强度、塑性和耐持久性能等，工件再进行最后的热处理就能得到工件所要求的较好综合性能，如硬度、塑性和强度等。
锻件缺陷是由于选择不合理的锻造工艺而引起的，常见的锻造缺陷有表面缺陷、内部缺陷和性能不合格等，锻造缺陷直接影响锻造工艺的工序加工质量，有的甚至严重影响锻件的性能，所制成品件的使用寿命会降低，甚至危及安全。
锻件组织对最终热处理后的组织和性能的影响主要表现在以下几方面。
①锻后冷却过程中，如果工艺不当可能引起冷却裂纹、白点等，在热处理过程中开裂。
②如果加热不当，若加热温度过高和加热时间过长，将会引起脱碳、过热、过烧等缺陷。
③正常的热处理较难消除的组织缺陷：例如低倍粗晶、9Cr18不锈钢、H13的孪晶碳化物等需用高温正火、反复正火、低温分解、高温扩散退火等措施才能得到改善。
④用一般热处理工艺不能消除的组织缺陷：严重的石状断口和棱面断口、过烧、不锈钢中的铁素体带、莱氏体高合金工具钢中的碳化物网和带等使最终热处理后的锻件性能下降，甚至不合格。
⑤可以得到改善的组织缺陷：在一般过热的结构钢锻件中的粗晶和魏氏组织，过共析钢和轴承钢由于冷却不当引起的轻微的网状碳化物等在锻后热处理时，锻件最终热处理后仍可获得满意的组织和性能。
⑥在最终热处理时将会进一步发展的组织缺陷：例如，合金结构钢锻件中的粗晶组织，如果锻后热处理时未得到改善，在碳、氮共渗和淬火后常引起马氏体针粗大和性能不合格；高速钢中的粗大带状碳化物，淬火时常引起开裂。
⑦不可改善的组织缺陷：奥氏体和铁索体耐热不锈钢、高温合金、铝合金、镁合金等在加热和冷却过程中，没有同素异构转变的材料，以及一些铜合金和钛合金等，在锻造过程中产生的组织缺陷用热处理的办法不能改善。
本文参考《热热处理工艺问答》一书。
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