钢的锻造温度.doc

钢的锻造温度锻造温度范围是指始锻温度和终锻温度之间的一段温度间隔。确定锻造温度的基本原则是，就能保证金属在锻造温度范围内具有较高的塑性和较小的变形抗力，并得到所要求的组织和性能。锻造温度范围应尽可能宽一些，以减少锻造火次，提高生产率。1始锻温度始锻温度即坯料开始锻造的温度，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上开始锻造之前，根据毛坯的大小、运送毛坯的方法以及加热炉与锻压设备之间距离的远近，毛坯有几度到几十度的温降。因此，真正开始锻造的温度稍低，在始锻之前，应尽量减小毛坯的温降。2终锻温度终锻温度即坯料终止锻造的温度，终锻温度主要应保证在结束锻造之前坯料仍具有足够的塑性，以及锻件在锻后获得再结晶组织。3.锻造温度范围锻造温度范围是指始锻温度和终锻温度之间的一段温度间隔。确定锻造温度的基本原则是，就能保证金属在锻造温度范围内具有较高的塑性和较小的变形抗力，并得到所要求的组织和性能。锻造温度范围应尽可能宽一些，以减少锻造火次，提高生产率。由FeFe3C合金相图可以确定始锻温度和终锻温度以及锻造的温度范围。目前应用的铁碳合金状态图是含碳量为06.69%的铁碳合金部分（即FeFe3C部分），因为含碳量大于6.69的铁碳合金在工业上无使用价值。右图为简化后的FeFe3C状态图。FeFe3C状态图碳钢的锻造温度范围如图1（铁-碳状态图）中的阴影线所示。钢的始锻温度主要受过热的限制，合金结构钢和合金工具钢的始锻温度主要受过热和过烧温度的限制。钢的过烧温度约比熔点低100150，过热温度又比过烧温度低约50，所以钢的始锻温度一般应低于熔点（或低于状态图固相线AE温度）150200。由于钢锭的过热倾向小，始锻温度比同钢种的锻坯和轧材高2050。当采用高速精锻时由于热效应大，始锻温度可降低越100。图10 铁-碳状态图当亚共析钢始锻温度应在GS（A3）线以上1550，使钢在单相奥氏体（）区内完成锻造。因为单相（）区组织均一，塑性良好。但对于碳的质量分数0.3%的低碳钢，因为铁素体（）的塑性好，故在A3线以下的+双相区仍有足够的塑性，变形抗力也不高，这就扩大了锻造温度范围，且可以细化晶粒。对于过共析钢终锻温度应在SE线（Acm）以下，PSE（A1）线以上50100。这是因为，这是因为，若终锻温度选在Acm线以上，则会使锻件在锻后的冷却过程中，从奥氏体中从晶界析出二次网状Fe3C呈脆性，因此，因此会大大降低锻件的力学性能。而在Acm线与A1线之间进行锻打，塑性变形破碎了网状Fe3C并使之弥散分布，锻件具有较好的力学性能。需要指出的是，根据状态图大致确定的锻造温度范围，还需要根据钢的塑性图、变形抗力图等资料加以精确化。这是因为状态图是在实验室中一个大气压及缓慢冷却的条件下作出的，状态图上的临界点与钢在锻造时的相变温度并不一致。由于生产条件不同，各工厂所用的锻造温度范围也不完全相同。合金结构钢的锻造温度范围见表1。合金结构钢钢锭锻造温度范围见表2。合金工具钢、弹簧钢和滚珠轴承钢的锻造温度范围见表3。表1合金结构钢的锻造温度和加热规范钢 的 牌 号锻 造 温 度 /加热温度+30/-10保温时间minmm-1始 锻终 锻10，15，20，25，30，35，40，45，50120080012000.250.712CrNi3A，12CrNi4A118085011800.30.814CrMnSiNi2MoA118085011800.30.815CrA120080012000.30.815Cr2MnNi2TiA118085011800.30.816Cr2MnTiA120080012000.30.818Cr2Ni4WA118085011800.30.813Ni5A，21Ni5A118085011800.30.820CrNi3A118085011800.30.825CrMnNiTiA118085011800.30.830CrMnSiA118085011800.30.830Cr2Ni2WA118085011800.30.830Cr2Ni2WVA118085011800.30.830CrMnSiNi2A118085011800.30.837CrNi3A118085011800.30.838CrA120080012000.30.838CrMoAlA118085011800.30.840CrVA118085011800.30.840CrNiMoA118085011800.30.840CrNiWA118085011800.30.840CrMnSiMoVA115085011500.30.850CrVA118085011800.30.820MnA120080012000.30.840CrMnA115080011500.30.812Cr2Ni4A118085011800.30.813CrNi5A，21CrNi5A118085011800.30.840CrA120080012000.30.820CrMnTiA120080012000.30.8表2 合金结构钢钢锭的锻造温度和加热规范钢的牌号装料炉温/加热温度/加热时间/h锻造温度/600kg锭12001600kg锭600kg锭12001600kg锭始锻终锻10401540Mn45554550Mn不限10501260105012803.5611608001015Cr1050CrV1640CrMnTi1535CrMnSi40CrMnSiMoV900112012401120126046.511608003538CrMoAl900105012001100120046.511608002530Ni1237CrNi31220Cr2Ni440CrNiMo35CrNi3W35CrNi3WV3040CrNiW45CrNiWV1825Cr2Ni4W14CrMnSiNi2Mo850105012001100122046.51120800表3 合金工具钢、弹簧钢和滚珠轴承钢的锻造温度钢 类钢 号锻造温度/始锻终锻碳素工具钢T7，T7A，T8，T8A1150800T9，T9A，T10，T10A1100770T11，T11A，T12，T12A，T13，T13A1050750合金工具钢9Mn2，9Mn2V，MnSi，6MnSiV，5SiMnMoV，9SiCr，SiCr，Cr21100800Cr，Cr06，8Cr1050850Cr121080840CrMn，5CrMnMo1100800CrW，Cr12W11508503Cr2W8V1120850CrWMn11008009CrWMn，5CrW2Si，6CrW2Si，4CrW2Si1100850Cr12MoV11008403CrAl，CrV10508508CrV11208005CrNiMo，W1，W211008005W2CrSiV，4W2CrSiV，3W2CrSiV，WCrV，W3CrV10508503W4CrSiV，3W4Cr2V，V，CrMn2SiWMoV，Cr4W2MoV11008508V11008004Cr5W2SiV1150950SiMnMo10008505CrMnSiMoV1200700弹簧钢65，70，75，85，60Mn，65Mn1100800始锻温度过高，容易产生过热和过烧缺陷，过烧时，晶粒边界发生氧化，破坏晶粒之间的联系，使金属完全失去塑性，一锻即碎。过热则使晶粒变得粗大，降低了力学性能。碳钢的始锻温度随着含碳量的增加而降低。大晶粒通常也是由于始锻温度过高和变形程度不足、或终锻温度过高、或变形程度落人临界变形区引起的。晶粒粗大将使锻件的塑性和韧性降低，疲劳性能明显下降。终锻温度过高时，再结晶后的细小晶粒会继续长大；终锻温度过低时，不能保证钢的再结晶过程充分进行，使锻件产生冷变形强化和残余应力，有时因塑性太差而产生锻造裂纹。碳钢常见的加热缺陷由于加热不当，碳钢在加热时可出现多种缺陷，碳钢常见的加热缺陷见表4。表4 碳钢常见的加热缺陷名称实 质危 害防止（减少）措施氧化坯料表面铁元素氧化 烧损材料；降低锻件精度和表面质量；减少模具寿命在高温区减少加热时间；采用控制 炉气成分的少无氧化加热或电加