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車輪鍛件熱處理效果會受鍛件組織的影響嗎?
在一般過熱的結構鋼車輪鍛件中的粗晶和魏氏組織,過共析鋼和軸承鋼由于冷卻不當引起的輕微的網狀碳化物等在鍛后熱處理時,車輪鍛件最終熱處理后仍可獲得滿意的組織和性能。

鍛造生產中,除了必須保證車輪鍛件所要求的形狀和尺寸外,還必須滿足零件在使用過程中所提出的性能要求,采用合理的鍛造工藝和工藝參數,可以通過下列幾方面來改善原材料的組織和性能:打碎柱狀晶,改善宏觀偏析,把鑄態組織變為鍛態組織,并在合適的溫度和應力條件下,焊合內部空隙,提高材料的致密度;鑄錠經過鍛造形成纖維組織,進一步通過軋制、擠壓、模鍛,使車輪鍛件得到合理的纖維方向分布;控制晶粒的大小和均勻度;改善第二相(例如萊氏體剛中的合金碳化物)的分布;使組織得到形變強化或形變-相變強化等。


車輪鍛件

 


        由于上述組織的改善,使車輪鍛件的塑性、沖擊韌度、疲勞強度及持久性能等也隨之得到了提高,然后通過零件的最后熱處理就能得到零件所要求的硬度、強度和塑性等良好的綜合性能。 

 

 如果所采用的鍛造工藝不合理,則可能產生車輪鍛件缺陷,包括表面缺陷、內部缺陷或性能不合格等,會影響后續工序的加工質量,有的則嚴重影響車輪鍛件的性能,降低做制成品件的使用壽命,甚至危及安全。
 

 車輪鍛件組織對最終熱處理后的組織和性能的影響主要表現在以下幾方面:不可改善的組織缺陷:奧氏體和鐵素體耐熱不銹鋼、高溫合金、鋁合金、鎂合金等在加熱和冷卻過程中,沒有同素異構轉變的材料,以及一些銅合金和鈦合金等,在鍛造過程中產生的組織缺陷用熱處理的辦法不能改善。
 

 可以得到改善的組織缺陷:在一般過熱的結構鋼車輪鍛件中的粗晶和魏氏組織,過共析鋼和軸承鋼由于冷卻不當引起的輕微的網狀碳化物等在鍛后熱處理時,車輪鍛件最終熱處理后仍可獲得滿意的組織和性能。
 

   正常的熱處理較難消除的組織缺陷:例如低倍粗晶、9Cr18不銹鋼、H13的孿晶碳化物等需用高溫正火、反復正火、低溫分解、高溫擴散退火等措施才能得到改善。


鍛件

 


  用一般熱處理工藝不能消除的組織缺陷:嚴重的石狀斷口和棱面斷口、過燒、不銹鋼中的鐵素體帶、萊氏體合金工具鋼中的碳化物網和帶等使最終熱處理后的車輪鍛件性能下降,甚至不合格。


      在最終熱處理時將會進一步發展的組織缺陷:例如,合金結構鋼車輪鍛件中的粗晶組織,如果鍛后熱處理時未得到改善,在碳、氮共滲和淬火后常引起馬氏體針粗大和性能不合格;高速鋼中的粗大帶狀碳化物,淬火時常引起開裂。


      如果加熱不當,例如加熱溫度過高和加熱時間過長,將會引起脫碳、過熱、過燒等缺陷。鍛后冷卻過程中,如果工藝不當可能引起冷卻裂紋、白點等,在熱處理過程中開裂。

 


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