大型鍛件鍛(duan)后熱處(chu)理顧名思義(yi)就是鍛(duan)造成形后，隨即進(jin)行的熱處(chu)理稱之為(wei)(wei)鍛(duan)后熱處(chu)理。大型鍛(duan)件鍛(duan)后熱處(chu)理的目的主要是為(wei)(wei)了(le)去應力，重(zhong)結晶細化晶粒(li)，同時去氫(qing)。

一.鍛后熱處理(li)的目(mu)的

鍛后熱處理(li),又稱為第一熱處理(li)或預備(bei)熱處理(li),通常是(shi)緊接在鍛造(zao)過程完成之后進行的,有正火、回(hui)火、退(tui)火、球(qiu)化、固溶等(deng)幾種形式。其(qi)主要(yao)目的是(shi):

1.消除鍛造(zao)應力,降低鍛件(jian)的表面(mian)硬(ying)度,提高切削加(jia)工性能(neng)和防止變形。

2.對于不再進行調質處理的工件(jian),應使鍛件(jian)達(da)到技術條件(jian)所要求的各種性能指標,如(ru)強度、硬度、韌性等(deng)。這(zhe)類(lei)工件(jian)大多屬于碳鋼或低合金鋼。

3.調整與改善(shan)大型鍛(duan)件在(zai)鍛(duan)造過程(cheng)中所形成(cheng)的過熱與粗大組織,減少其內(nei)部(bu)化學成(cheng)分與金相組織的不均勻性,細化晶粒。

4.提高鍛件的超聲波探傷性能(neng),消除草(cao)狀波,使鍛件中其它內部缺陷能(neng)夠清晰地顯(xian)示(shi)出(chu)來,以利于準確判別和(he)相(xiang)應地處理。

5.對于(yu)含(han)氫量高的(de)鋼種(zhong)延長回(hui)火時間,以避免產生白點或氫脆開裂(lie)的(de)危險。

對于絕大多數大型鍛(duan)件來說(shuo),防(fang)止白點是(shi)鍛(duan)后熱處理的首要(yao)任務,必須(xu)完成。

二.正火

正火主(zhu)要目的是細化(hua)晶粒(li)。將鍛件(jian)加熱到相(xiang)變溫度以上,形成單一奧氏體組(zu)織,經過(guo)一段均溫時間(jian)穩定后,再(zai)出(chu)爐空(kong)冷。

正火時的加熱速度為:在700℃以下應緩慢,以減少鍛件中的內外溫差(cha)和瞬時應(ying)力,最好在650~700℃之間加(jia)一個等溫臺階;在700℃以上(shang),尤其(qi)在Ac1(相變點)以上(shang),應(ying)提(ti)高大型鍛(duan)件的加(jia)熱速度,爭取獲得更好一些的晶(jing)粒細化(hua)效果。

正(zheng)火(huo)的(de)溫(wen)(wen)度(du)范圍(wei)通常(chang)在760~950℃之(zhi)間,根據成分含量不(bu)(bu)同的(de)相變點不(bu)(bu)同而定。通常(chang),碳與合金含量越(yue)低(di),正(zheng)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)越(yue)高,反(fan)之(zhi)則越(yue)低(di)。有些(xie)特殊鋼(gang)種可達1000~1150℃范圍(wei)。但不(bu)(bu)銹鋼(gang)及有色(se)金屬的(de)組織轉變卻是靠固溶處理來實現的(de)。

三.回火

回火的主要目的是擴氫(qing)。并且還可以穩定相變后的組(zu)織結(jie)構,消(xiao)除組(zu)織轉變應力及降低硬度(du),使鍛(duan)件易于加(jia)工并不(bu)產生變形(xing)。

回(hui)(hui)火(huo)的溫度范圍有(you)三種,即(ji)高溫回(hui)(hui)火(huo)(500~660℃)、中溫回(hui)(hui)火(huo)(350~490℃)和低溫回(hui)(hui)火(huo)(150~250℃)。常見的大(da)鍛件生產都(dou)采用(yong)高溫回(hui)(hui)火(huo)方式。

回火一般緊跟在正(zheng)火之(zhi)后進(jin)行,當正(zheng)火鍛(duan)(duan)件空冷至(zhi)220~300℃左右時,重新(xin)入(ru)爐(lu)加熱(re)、均溫、保溫,然后隨爐(lu)冷至(zhi)鍛(duan)(duan)件表面250~350℃以下出爐(lu)即可。

回火(huo)后的(de)冷(leng)卻速(su)度應足夠緩慢,以(yi)防在冷(leng)卻過(guo)程中(zhong)因瞬(shun)時應力(li)過(guo)大而產生白點,并盡量減(jian)少(shao)(shao)鍛件中(zhong)的(de)殘(can)余(yu)應力(li)。通常將冷(leng)卻過(guo)程分為兩個階段(duan):在400℃以(yi)上(shang),因鋼(gang)(gang)處于塑性(xing)較好、脆性(xing)較低的(de)溫度范圍,冷(leng)速(su)可稍(shao)快一點;在400℃以(yi)下,因鋼(gang)(gang)已(yi)進入冷(leng)硬和脆性(xing)較大的(de)溫度范圍,為了避免開裂和減(jian)少(shao)(shao)瞬(shun)時應力(li),應采取更為緩慢的(de)冷(leng)卻速(su)度。

對(dui)于白點和氫(qing)脆較敏感的鋼,需(xu)要根(gen)據(ju)氫(qing)當量和鍛件有效截(jie)面(mian)尺寸大小,確定延長回火時間擴氫(qing),以便將鋼中的氫(qing)擴散(san)溢(yi)出(chu),使其降(jiang)低到(dao)安全(quan)的數值范(fan)圍。