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不銹鋼鍛件鍛造對鋼錠組織有何影響?

       不銹鋼鍛件鍛造,不僅要得到一定形狀和尺寸,更重要的是通過鍛造改善鋼錠的鑄態組織,提高不銹鋼鍛件的力學性能。

       鍛造對鋼錠組織和缺陷的改善:鋼錠通過鍛造產生的大變形,可使鋼錠內部組織及缺陷得以改善的三個方面是:改變鑄態組織使晶粒細化、降低偏析程度和焊合內部空洞類缺陷。以下分別進行介紹:

改變鑄態組織,細化晶粒:鋼錠在鍛造過程中,當變形程度達到某個值時,其鑄態組織和樹枝狀晶被破碎,經過隨后的再結晶形成新的等軸細晶組織。但不銹鋼鍛件最終晶粒的大小與變形時的溫度和變形程度有關。如果終鍛時溫度很高,則晶粒有長大的趨勢;如果變形量落在臨界變形程度附近,則不銹鋼鍛件晶粒異常粗大。

       降低偏析程度,改變夾雜物分布:鋼錠中的微觀偏析,當隨鋼錠加熱到高溫時,由于原子間的擴散作用顯著,加熱時間延長,枝晶偏析和晶間偏析都得到不同程度的降低,通過鍛造變形擊碎枝晶和其后的再結晶作用,微觀偏析可基本得到消除。


不銹鋼鍛件


       鋼錠中的宏觀偏析、V偏析、A偏析、過渡偏析等,也隨鍛造變形過程中的再結晶得到改善,尤其是在鍛比較大時,這些偏析的程度也大大降低。在宏觀偏析區域內聚集的較大夾雜物,如碳化物、氧化物、硫化物等,在變形中被破碎,再加上高溫擴散和相互溶解的作用,使之較均勻地分散在金屬基體內,因而改善了鋼錠組織,提高了不銹鋼鍛件的使用性能。這對含有大量碳化物的鋼種,如高速鋼、高碳鋼等,有著重要意義。因此,當鍛造這類鋼錠時,必須反復進行大鍛比的變形,如十字鐓拔、反復鐓粗和拔長等,可以很好地改善碳化物及其他夾雜物的分布。

       鍛合空洞類缺陷:鋼錠中空洞類缺陷有:疏松、縮孔、微裂紋和微孔隙等。如果這些空洞類缺陷的內表面未被氧化,通過鍛造可將這些空洞類缺陷逐步縮小到完全焊合。

鍛合鋼錠內部空洞類缺陷的基本條件是:空洞表面未被氧化,不存在非金屬夾雜,鍛造溫度足夠高,處于較大的三向壓應力狀態,且要求一定的變形程度或局部鍛造比。

       鍛造對不銹鋼鍛件力學性能的影響:鋼錠通過鍛造,將會引起不銹鋼鍛件性能發生變化。而鍛造比大小對不銹鋼鍛件力學性能的影響最大。為使不銹鋼鍛件獲得較高力學性能,鍛造應達到一定的鍛比,一般不銹鋼鍛件的鍛比在2-6的范圍內。

       此外,鍛造還能提高不銹鋼鍛件的疲勞性能。鋼錠通過鍛造,由于可以提高組織致密性和均勻性,宏觀和微觀缺陷得到改善和消除,無疑有利于減少應力集中源,從而可使不銹鋼鍛件的抗疲勞性能提高。因此,在鍛造時控制不銹鋼鍛件的鍛比,也是提高鋼的疲勞極限的重要途徑之一。  



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