浅析合理确定锻造温度范围.pdf

第15卷总第59期
特钢技术
Vol.15(59
200年第2期
Special Steel Technology
2009,No
浅析合理确定緞造温度范围
邢国海付斌2
(1东北特钢集团国际贸易有限责任公司,齐齐哈尔161041;2齐齐哈尔出入境检验检疫局,齐齐哈尔161000
:造温度范国的选直接彩响着金属材料的可性及傔件的组织和性能,合理选鞭遗度范,是
订选工艺的重要环节。
关词:整性;变形抗力;再结晶
中图分类号:TG113.26TC311文献标识码:A文章编号:1674-0971(12009)02-028-02
Brief Analysis on Reasonable Determination
of Forging Temperature Range
Xing Guohai, Fu Bin
2 Entering/Leaving County Examination Quarantine Bureau, q aer, Hei Longjiang 161
(1 Intemational Trade Co, Ltd, Northeast Special Steel Group, Qig haer, Hei Longjiang 161041
and performance. It is a key link in formulating forging process that select forging temperature range reasstanly 's organization
Astract: The choice of forgng emea range ely af cs metallic material s malleability and for
Key words: Ductili, De ormation resistance, Recrystallization
锻造温度范围是指始锻温度和终锻温度之间的
1S00
1535
一段温度间隔。确定锻造温度的基本原则是能保证
1500
金属在锻造温度范围内,具有较高的塑性和较小的变
140
形抗力,并得到所要求的组织和性能。锻造温度范围
题用线
1300
应尽可能宽一些,以减少锻造火次,提高生产率。
250
始锻
1200
碳钢的锻造温度范围如图1(铁一碳状态图)中
的阴影线所示。在铁碳合金中加入其他合金元素
后,将使铁-碳状态图的形式发生改变。一些元素
1000
(如Cr,V,W,Mo,Yi,Si等)缩小r相区,升高A3和A1
点;而另一些元素(如Ni,Mn等)扩大r相区,降低A3
800
50
和A1点。所有合金元素均使S点和E点左移。由
此可见,合金结构钢和合金工具钢也可参照铁-碳
T00
状态图来初步确定锻造温度范围,但相变点(如熔
0.04
点,A3,A1,Acm等)则需改用各具体钢号的相变点
?碳量K
始锻温度的确定
图1铁-碳状态图
Condition of iron-carbon
始锻温度应理解为钢或合金在加热炉内允许的
最高加热温度。从加热炉内取出毛坯送到锻压设备
合金结构钢和合金工具钢的始锻温度主要受过
上开始锻造之前,根据毛坯的大小、运送毛坯的方法热和过烧温度的限制。钢的过烧温度约比熔点低
以及加热炉与锻压设备之间距离的远近,毛坯有几100℃~150℃,过热温度又比过烧温度低约50℃,所
度到几十度的温降。因此,真正开始锻造时温度会以钢的始锻温度一般应低于熔点(或低于状态图固
稍低,在始锻之前,应尽量减小毛坯的温降。
相线温度)150℃~200℃。
碳含量对钢的锻造上限温度具有最重要的影
收件日期:200902-17修回日期:2009-03-09
作者简介:付齐齐哈尔出入境检验检疫局Tel:(0452)2457813
第15卷第2期
术
响。对于碳钢,由状态图(图1)可看出,始锻温度随防止产生过热。至于过烧,由于锻造加热温度更高,
含碳量的增加而降低。对于合金结构钢和合金工模钢的晶粒极为粗大,且氧原子沿晶界侵入,形成网络
具钢,通常始锻温度随含碳量的增加降低得更多。状氧化物及易熔氧化物共晶,使晶粒间的结合力大
铸态的原始晶粒组织比较稳定,过热倾向小,因大减弱,在随后热变形时极易产生开裂。
此钢锭的始锻温度可比同钢种的钢坯和钢材高
20C~-30℃。
2终锻温度的确定
所谓过热,是指钢料加热超过某一定温度时,便
终锻温度主要应保证在结東锻造之前钢仍具有
产生奥氏体晶粒急刷长大的现象。不同钢种对过热足够的塑性,以及锻件在锻后获得再结晶组织。
的敏感程度不同,软碳钢对过热的敏感性最小,而合
合金结构钢的含碳量一般在0.12%~0.5%之
金钢则容易过热,在对过热敏感的钢种中,以镍铬钼间,其退火状态的金相组织分类属亚共析钢。合金
钢最为突出
工具钢的含碳量为0.7%~1.5%,是在碳素工具钢
已经发现,治炼方法对钢的过热温度具有显著的基础上发展起来的,其退火组织一般属过共析钢。
影响。真空自耗重熔及电渣重熔钢比具有相同化学参考图1,对于过共析钢温度降至SE线(Aam)以下
成分的电弧炉钢(非真空)的过热起始温度低,这是即开始析出二次碳化物(对于合金钢则为合金碳化
由于钢中非金属夹杂物极少存在,而超纯钢容易出物),且沿晶界呈网状分布,为了打碎网状渗碳体,使
现晶粒长大所致。由于钢的纯度而使过热起始温度之成为粒状或断续网状分布,应在Acm以下两相区
降低的程度,已知为15℃以上。曾有过报导,这种继续锻打,当温度下降到一定程度时则因塑性显著
温度降低可高达100℃。重要用途的高强度钢,如下降而必须终止锻造。过共析钢的终锻温度一般应
镍铬钼钢、铬钼钒钢、镍铬钼钒钢等,其特种熔炼钢高于A(SE'线)(50~100)℃以上。
的过热起始温度较用空气熔炼的同种钢低30
钢料在高温单相区(例如图1所示CSE线以上
40℃。例如40 CRMNSIMOVA电渣钢和电弧炉钢的过的奥氏体区)具有良好的塑性。所以对于亚共析钢
热温度分别为1160℃和1200℃。因此,应分别确定一般应在A以上(15~50)℃结束锻造,但对于低碳
真空重嫆及电渣重嫆钢的过热起始温度,其始锻温亚共析钢通过试验可知,在CS线(Ay以下的两相
度一般应相应降低20~40℃。
区也有足够的塑性(因低碳钢中的铁素体与奥氏体
般过热的结构钢经过正常熱处理(正火、淬性能相差不大),因此终锻温度可取在CS线以下。
火)之后,组织可以改善,性能也随之恢复,此种过热
铸锭在未完全转变为锻态之前,由于塑性较低,
称为不稳定过热。但是Ni-Cr,Cr-Ni-Mo,Cr-Mi其终锻温度应比锻坯的高(30~50)℃。
W,Cr-Mi~Mo-V系多数合金结构钢严重过热
此外,锻件终锻温度与变形程度有关。若最后的
之后,用正常热处理工艺,组织也极难改善,此种过锻造变形程度很小,变形量不大,不結要大的锻压力,
热称为稳定过热。稳定过热时,除奥氏体晶粒大外,即使终锻温度低一些也不会产生裂纹。故对精整工
沿原奥氏体晶界析出有硫化物(MnS)等异相质点。序、校正工序,终锻温度允许比规定值低50~80℃。
硫化物质点越多,原奥