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筒类锻件锻后热处理的作用有哪些?
2019-10-11 | 阅:  转:  |  分享 
  
筒类锻件锻后热处理的作用有哪些?山西永鑫生锻造前言 热处理作为一种传统并行之有效的改善和恢复筒类锻件性能的方法在压力容器设计、制造等环节
中一直属于相对薄弱的环节。筒类锻件涉及四种热处理:焊后热处理(消除应力热处理);改善材料性能热处理;恢复材料性能热处理;焊后消氢处
理。奥氏体: 奥氏体不锈钢制压力容器(筒类锻件)是否需要焊后热处理,焊后热处理是利用金属材料在高温下屈服极限的降低,使应力高的地方
产生塑性流变,从而达到消除焊接残余应力的目的,同时可以改善焊接接头及热影响区的塑性和韧性,提高抗应力腐蚀的能力。这种消除应力的方法
在具有体心立方晶体结构的碳素钢、低合金钢制作的筒类锻件中被广泛采用。 奥氏体不锈钢的晶体结构是面心立方,由于面心立方晶体结构的金属
材料比体心立方具有更多的滑移面,因而表现出良好的韧性和应变强化性能。另外,在筒类锻件设计中,选用不锈钢往往是为了防腐蚀和满足温度的
特殊要求这两个目的,加上不锈钢与碳素钢和低合金钢相比价格昂贵,所以其壁厚都不会很厚。 因此,从正常操作的安全性考虑,没有必要对奥氏
体不锈钢筒类锻件提出焊后热处理的要求。至于因使用而出现的腐蚀,材料不稳定,如:疲劳,冲击载荷等不正常操作条件而带来的恶化情况,在常
规设计中是难以考虑的。如果存在这些情况,需要由有关的科技人员经过深入研究,对比实验,拿出切实可行的热处理方案并确保筒类锻件的综合使
用性能不受影响。 一般锻钢支承辊生产工艺流程中包括三次热处理工序,即:锻后热处理、差温热处理前的预备热处理和最终热处理。在有些情况
下可以取消差温热处理前的预备热处理工序,而只进行两次热处理。锻后热处理的作用:1.细化晶粒。 由于大型支承辊锻造变形的不同时性、
不均匀性和再结晶程度的不同,锻件毛坯可能出现1-2级的粗大晶粒和混晶现象,必须在锻后热处理进行重结晶予以细化。 传统工艺锻后入炉
在600-650℃待料保温,然后直接升温,这样做心部降温很慢,且奥氏体转变不充分。近来的工艺进行了一些变更,采用锻后入炉在400-
500℃待料保温,或在炉内过冷到350℃保持的办法有利于缩短保温时间尽快将毛坯心部奥氏体充分过冷转变为珠光体组织,然后以较快的加
热速度重新加热到奥氏体化温度进行重结晶细化,再继之空冷进行正火是一种有效的工艺方式,支承辊心部晶粒度在4-5级的居多。在必要时或对
于中厚板轧机特大型支承辊,可以进行两次重结晶三次过冷,心部晶粒度可控制在5-7级水平。且350℃的过冷温度处于白点形成温度之上,不
必担心出现白点。2.调整组织消除网状碳化物。 70Cr3Mo钢虽属微过共析钢,但由于大型钢锭上部碳元素还偏析相当大,90t钢锭上下
端碳含量差可达,0.2%-0.3%,而成为高碳钢,在1250℃高温锻造加热时C、Cr完全固溶成单相奥氏体,锻后自高温缓冷下来后会出
现网状和粗粒状(偏聚区域)碳化物。对于这种大截面支承辊来说,依靠正火快冷的方式只能在一定程度上予以改善,要完全消除网状碳化物则难以
奏效。因为大型工件心部蓄热量大,正火空冷时心部冷速仍是相当缓慢的,约在0.3℃/min水平,即使喷风冷却,冷速也只能达到0.57℃
/min水平,毛坯又不可能带黑皮淬火。较好的解决办法是在温度较长时间保温,使碳化物部分溶入,剩余未溶碳化物发生聚集球化,冷却后细小
的球状碳化物均匀分布得到粒状珠光体(球化体)组织。这种组织韧性塑性很好,也为下步热处理做好了组织准备。3.防止出现白点。 锻后热处
理必须要解决的另一个问题是防止形成白点缺陷。已经知道白点和氢脆产生的机理是应力与氢联合作用的结果,支承辊锻后热处理可以消除锻造应力
,还应考虑扩氢的问题。 现在支承辊钢的冶炼浇注工艺已大量采用钢包精炼炉精炼除气加真空浇注的“双真空处理”。如果工艺执行情况正常,
经两次除气钢锭冒口氢含量,可以不再考虑扩氢问题。对于那些氢含量过高或大气浇注的钢锭,由于支承辊截面很大即使扩氢时间延长到800h以
上也难以取得理想效果。因此支承辊的“白点”缺陷和“置裂”问题必须主要依靠冶炼浇注阶段的除气措施加以解决。4.满足辊颈硬度。 对于某
些辊颈硬度要求30-40HSd的支承辊,已经取消了差温淬火前的预备热处理工序,而将锻件预备热处理调整性能和辊颈硬度的任务交由锻后热
处理来完成,从而增加了锻后热处理的负担和功能。 这类支承辊锻后热处理不能进行退火,而是要进行正、回火处理,并将回火温度限定在600
-660℃。毛坯正、回火处理后的力学性能,可以满足大多数支承辊的性能要求。结语 筒体锻件锻后热处理的过程必不可少,如果不进行锻
后热处理的话,会有各种各样的问题,以上就是锻后热处理的作用。山西永鑫生锻造有限公司从原材料的下料到锻造及粗加工、热处理、精加工在到
成品的生产流程,全在本厂一体化完成,追溯性可控。公司依托山西法兰锻件检验中心进行锻件材质的质量控制,并通过锻件制造与机械加工的质量管理体系GB/T19001-2008、ISO9001:2008标准认证,为客户提供一流的锻件产品。感谢观看!山西永鑫生锻造
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(本文系3612馆长首藏)