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钢锭或钢坯过热或者火烧的处理

2010-12-25 11:34:40
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           钢材锻造质量的好坏与多种因素有关,一般说选用良好的表面质量的钢锭、精坯,提高整个工序的操作质量,是钢材锻造质量的重要环节。钢锭或钢坯在锻前加热过程中可能产生氧化、脱碳、过热、过烧及内部裂纹,这些缺陷会不同程度的影响着钢材的质量,氧化造成金属的烧损,降低钢材的成材率,增加钢材的表面粗糙度。甚至在钢材在表面形成麻点等缺陷,从而减低钢材的尺寸精度。为了防止氧化和脱碳,应尽量采用加热,缩短在高温下的停留时间,炉气保持不大的正压,炉内造成中性或弱氧化性气氛,而还原性气氛会加速脱碳。过烧和内裂是不可挽回的废品缺陷,所以在加热和锻轧过程中尽量避免此类缺陷。
         为了使钢锭或钢坯在热加工过程中防止过热或过烧,应根据钢材的化学成分和尺寸制定正确合理的加热规范,并严格执行。脱碳将使钢材的表面硬度和强度降低,影响零件的使用性能。选择合理的炉型并采用微机控制是提高加热质量的重要的。尽量减少炉内的过剩空气量,高温下应调节成弱氧化性气氛;在火焰炉内加热时,钢料应离开烧嘴的距离,避免钢料与火焰直接接触,以防钢料局部过热和过烧,如因锻压设备发生故障而长时间停锻时降低炉温和采取其他措施。
         过热是钢材在稍低于过烧温度的高温下长期保温,晶粒过分长大的现象。过热使金属在锻造时塑性下降,降低了钢材的力学性能。对于未锻造或轧制的过热钢材,为了过热造成的粗晶组织,一般可采用冷却后重新加热重结晶后锻造或轧制的方法来解决。若锻后可通过热处理的方法来细化晶粒。但并不是所有的过热钢能通过上述的方法解决,重要的是防止过热。 合金模具钢的钢锭或钢坯表面往往存在着裂纹、发纹、夹杂、折叠、结疤等缺陷为了减少和防止这些缺陷,以防止这些缺陷在加热和锻造时进一步扩大,加热前将这些缺陷清理干净,以表面质量。常用的清理方法有风铲清理、或工具清理、火焰切割清理、磨削清理、剥皮清理等。
         过烧是由于加热温度过高,致使钢材中熔点较低的组成物熔化而导致不可挽回的缺陷。一般钢锭具有很薄很致密细小的等轴晶保护层,在加热过程中可以防止氧化性炉气浸入钢锭内部。而钢锭在冷却过程中形成的晶间裂纹可穿过致密的表面结晶层和大气相沟通,具有这种晶间裂纹的钢锭是最容易过烧的,这种裂纹就是炉气向钢锭内侵入的通道。过烧现象一般都是从表面且沿晶界开始的,并向钢锭的内部发展,在开始形成不大的空隙-空穴,其后进一步扩大,若晶间空隙的表面氧化过程充分发展,则由于失掉晶间联系而使钢锭在锻造或轧制时碎裂。
         渗入晶粒边界的氧化性气体,使晶间的氧化物变脆。预先剥皮的钢锭在加热时就要特别注意,因为剥皮时把所有可防止裂纹与炉气相通的很致密的表面结晶层去掉了,所以就有可能暴露大量的裂纹缺陷,晶间裂纹的存在不仅使氧化性炉气容易向钢锭内渗入,而且也造成了过热时促使易熔晶间物质渗出的条件,晶间空隙的产生又引起新的通道的形成,炉气便沿该通道进入钢锭内部,因此在加热时应注意。

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