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金屬坯料在加熱時與爐中氧化性氣體反應(yīng)生成氧化物的現(xiàn)象稱為氧化。氧化皮的產(chǎn)生,不但造成金屬的燒損,而且降低鍛件表面質(zhì)量和尺寸精度。當(dāng)氧化皮壓入鍛件內(nèi)深度超過機(jī)械加工余量時,能導(dǎo)致鍛件報廢。
金屬坯料由加熱溫度過高或高溫下保溫時間太長引起晶粒粗大的現(xiàn)象稱為過熱。過熱會使坯料塑性下降,鍛件的力學(xué)性能降低。為此,要嚴(yán)格控制加熱溫度,盡可能縮短高溫階段的保溫時間來預(yù)防過熱的產(chǎn)生。
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尺寸大、重量大大型鍛件的主要、根本的特點(diǎn)是它的尺寸大和重量大。例如:我國近年來制造成功的600MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鍛件的尺寸為f1280mm x 16310mm,單重11.5t21;國外生產(chǎn)的2200~2400MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鍛件的尺寸為$1808mm x 16880mm,單重247。
由于尺寸大和重量大,大型鍛件必須由大型鋼錠直接鍛成。眾所周知,大型鋼錠中的偏析、琉松,縮孔、非金屬爽雜物和各種組織不均勻性非常嚴(yán)重,氣體含量也比較高,而且這些缺陷很難在隨后的鍛造過程中去除。所以,在大型鍛件中往往存在著顯著的化學(xué)成分不均勻性:多種多樣的組織缺陷和過高的有害氣體合量。從而使大型鍛件的熱處理過程往往干分復(fù)雜、費(fèi)時和昂貴。因而,必須小心翼翼地進(jìn)行。
確定鍛件鍛造溫度范圍的基本方法是:以鋼的平衡圖為基礎(chǔ),再參考鋼的塑、抗力圖和再結(jié)晶圖。由塑性,質(zhì)量和變形抗力三個方面加以綜合分析,從而定出始鍛溫度和終鍛溫度。一般來講,碳鋼的鍛造溫度范圍,根據(jù)鐵-碳平衡圖便可直接確定。對于多數(shù)合金結(jié)構(gòu)鋼的鍛造溫度范圍,可以參照含碳量相同的碳鋼來考慮。但對塑性較低的高合金銦,以及不發(fā)生相變的鋼種,則必需通過試驗, 才能訂出合理的鍛造溫度范圍。
車輪鍛件調(diào)質(zhì)處理前應(yīng)粗加工成形,沿后工件的輪廓均勻地留出加工余量,以保證必要的淬硬深度,在熱處理車輪鍛件中,各道熱處理工序之前的加工余量應(yīng)大于熱處理可能產(chǎn)生的畸變量,合理安排各道次去應(yīng)力處理前后的加工量。
在后一次去應(yīng)力時,加工余量盡可能小些,如去應(yīng)力后的加工量過大,會重新在車輪鍛件內(nèi)部形成較大的內(nèi)應(yīng)力,尤其對于滲氮和氮碳共滲零件,終熱處理前的內(nèi)應(yīng)力大小,常常是影響終熱處理畸變量的決定性因素。