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不銹鋼鍛件的耐熱性能
耐熱性能是指在高溫下,既有化或耐氣體介質(zhì)腐蝕的性能(即熱穩(wěn)定性),同時(shí)又有足夠的強(qiáng)度(即熱強(qiáng)性)。不銹鋼除了不生銹外,還具有優(yōu)良的耐高、低溫性能、許多不銹鋼可兼作謝熱鋼或低溫訊使用。
作為耐熱鋼使用的不銹鋼,多為含碳量數(shù)高的鐵素體,馬氏體和奧氏體不銹鋼,它們具有下列特點(diǎn)。
1. 保證化性能需較高含銘量以形成致密氧化膜。這種合金氧化膜具有良好的保護(hù)作用,從而可延長鋼材的使用壽命或提高使用溫度,在不銹鋼中,若氧化膜主要以(Fe. Cr)zO:的形式出現(xiàn)時(shí),其化溫度劇變的能力為。
2.保證熱強(qiáng)要求的措施。
a.增Ni以得到穩(wěn)定的奧氏體繼織,利用Mo.W固溶強(qiáng)化,提高原子間結(jié)合力,但加Mo對(duì)化性不利。
b.形成碳化物(MC.MaCe)為主的第二相,為此應(yīng)適當(dāng)提高含碳量。
c.加入微量硼或稀以控制品粒度并強(qiáng)化品界,如耐熱奧氏體不銹鋼06Cr15Ni25Ti2MoAIVB.
3.高溫膽化問題。 一般由表層或者表面下某些缺陷形成游紋,裂紋在交變載荷作用下,逐漸擴(kuò)大,直至斷裂。
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山西鍛件廠的余熱利用有什么意義?
機(jī)械零件大量采用碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼,其鍛件被常用的熱處理工藝為正火、等溫正火、退火和調(diào)質(zhì)。
調(diào)質(zhì)能耗:采用連續(xù)式電阻爐,淬火溫度840℃~860℃,每kg鍛件實(shí)際耗電約為0.6kWh.采用連續(xù)式電阻同火爐,回火溫度550℃~650℃,每kg鍛件實(shí)際耗電約0.4kWh。
正火能耗:采用連續(xù)式電阻爐,正火溫度930℃~960℃,每kg鍛件實(shí)際耗電為0.5kWh。
等溫正火能耗:采用連續(xù)式電阻等溫正火爐,加熱溫度為920℃~940℃,快速冷卻,等溫溫度600℃~650℃,每kg鍛件實(shí)際能耗約為0.8kWh。
以上數(shù)據(jù)是統(tǒng)計(jì)連續(xù)式電阻爐全年的實(shí)際平均值,例如實(shí)際測(cè)量連續(xù)式鑄鏈電阻淬火爐24h生產(chǎn)的單位電耗約0.5kWh/kg,但是,由于在全年生產(chǎn)過程中,故障停爐等各種原因反復(fù)升溫,其每千克鍛件實(shí)際耗電為0.6kWh。
以上數(shù)據(jù)僅供參考,因?yàn)殄懠崽幚砟芎拇笮∮蔂t型、裝載方式、鋼種和生產(chǎn)方式?jīng)Q定,其中周期加熱爐比連續(xù)加熱爐能耗大,例如連續(xù)式網(wǎng)帶電阻爐或連續(xù)式鑄鏈電阻爐能耗損失較小,而臺(tái)車式電阻爐能耗損失就較大。
由以上分析可知,鍛件在熱處理過程中要消耗很多能源,因此國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家均高度重視鍛件的余熱利用,大量采用鍛件余熱熱處理工藝,國內(nèi)使用也較多,但尚不普及。
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鍛件余熱淬火后力學(xué)性能會(huì)受到哪些因素的影響?
鍛后停留時(shí)間
鍛件在鍛造成形后需要切邊和校正,故必須停留一段時(shí)間才能淬火,停留時(shí)間越短,則保留形變強(qiáng)化效果越多。但是鍛后停留時(shí)間對(duì)鍛件力學(xué)性能的影響較復(fù)雜,其和奧氏體化加熱溫度、形變溫度有關(guān)。如果不要求鍛件余熱淬火能提高鋼的強(qiáng)韌性而只希望所得性能不低于普通調(diào)質(zhì)水平,則鍛后停留時(shí)間完全有可能延長,故鍛件余熱淬火也可用于自由鍛件。
終鍛后淬火前停留時(shí)間對(duì)力學(xué)性能的影響隨著鍛件材質(zhì)和鍛造工藝而不同。碳鋼在鍛造過程中動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶就會(huì)完成,鍛后停留不僅會(huì)發(fā)生再結(jié)晶,甚至?xí)奂俳Y(jié)晶,因此鍛后應(yīng)盡快淬火;對(duì)于合金鋼,特別是形變溫度較低、形變量較小時(shí),不易發(fā)生再結(jié)晶,合金鋼鍛件價(jià)格,鍛后適當(dāng)停留會(huì)形成有利于提高強(qiáng)度的多邊化結(jié)構(gòu),從而獲得佳的強(qiáng)度和韌性配合。當(dāng)停留時(shí)間過長會(huì)使鍛件強(qiáng)度下降。總之終鍛至淬火的停留時(shí)間要根據(jù)對(duì)鍛件性能要求的具體情況而定,一般不宜長??梢酝ㄟ^試驗(yàn),找到合適的鍛后停留時(shí)間。
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