通常來說,影響錐形鋼管鍛件調質處理質量的主要因素包括:成分偏析、氣體和夾雜物、鍛造溫度和鍛造比。
錐形鋼管屬于中碳合金結構鋼,其原材料常存在帶狀偏析。當經過熱壓力加工(鍛、軋)后,仍保留有成分偏析,經860℃淬火后將出現B上+M混合組織,而B上的沖擊韌性是很差的,這種偏析可從退火組織中看到。從42CrMo帶狀成分偏析能譜分析結果中可以看到鐵素體帶中的Mo含量比珠光體帶中Mo含量高5~6倍,偏析條紋內某些元素的富集十分嚴重。
錐形鋼管尤其是大截面的原材料中不可避免地含有氣體和夾雜物,對中碳合金結構鋼而言,由于碳和合金元素的偏析,即使殘余含氫量在1.5~2.0ppm,也可能導致鍛件在偏析處產生開裂。此外,鋁元素的存在對鋼也有害:在酸性鋼中,當鋁含量>0.005%時,鋁在脫氧時形成了具有銳角的氧化物,會大大降低這種鋼的塑性;在堿性鋼中,當鋁含量0.1%時,鋁在鋼中形成了沿晶界分布的氮化鋁,使鋼的室溫塑性降低。
影響錐形鋼管鍛件調質處理質量的因素有哪些
由于錐形鋼管內部有偏析,當錐形鋼管在氧化性氣氛中加熱接近固相線,如錐形鋼管始鍛溫度在1200~1220℃,在此高溫持續時間過長就容易產生析出物或雜質等,偏析的晶界因熔點低就有可能開始熔化,氧通過熔化了的晶界侵入并在晶界上形成氧化物,這樣會產生局部過燒,形成隨后熱加工中的重大缺陷之一。
當鍛造比不足,工件中心變形小,偏析和鋼錠原鑄態組織仍局部保留,常見的就是鋼材的偏析、疏松、微孔等缺陷,粗晶也是最常見的缺陷。鍛比過大,機械性能異向性增大,橫向機械性能降低較多。
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