鍛造工藝-加熱
合金結構鋼和合金工具鋼鋼錠和毛坯一般均采用火焰爐加熱。為了減少氧化, 提高模鍛件精度,可采用無氧化或少氧化加熱爐加熱。在大量大批生產同類鍛 件的條件下,也采用電感應加熱或電接觸加熱。
鋼錠或毛坯的加熱規范一般有以下幾種:
(1)一段加熱:加熱爐爐溫在整個加熱過程中保持不變。鋼錠或毛坯以可能的*** 快速度進行加熱〔見圖1-21( a ))。一段加熱的裝爐爐溫一般為1300^13500C。 這種加熱規范主要用于直徑或邊長小于100毫米的低合金結構鋼和工具鋼毛坯的 加熱。

(2)兩段加熱規范:它由加熱階段和均熱階段組成。這種加熱規范用于加熱直徑 或邊長大于80毫米小于00毫米的合金結構鋼和工具鋼毛坯,以及表面溫度高于 500的熱鋼錠。當加熱熱錠時,裝爐爐溫有時要稍許下降,約為1000^-1100T.
(3)三段加熱規范:它由預熱、加熱和均熱三個階段組成。合金工具鋼冷鋼錠和直徑大于500毫米的合金結構鋼冷鋼錠,一般都用這種加熱 規范。裝爐溫度根據鋼錠鋼號和尺寸而定。對于常用的工具鋼,如CrWMn, CrMn, 5CrNiMo, 5CrMnMo,5CrNiW等重500公斤至4噸的鋼錠,裝爐爐溫一般都取 600-6500Ca。
鋼錠或毛坯在室式火焰爐中加熱到始鍛溫度所需的時間,可用下式進行近似計算:t=KD杯D (1-11)式中 z— 從入爐加熱至始鍛溫度的總時間 (小時),D— 鋼錠或毛坯的直徑或邊長 (米),K一 一與鋼料成分有關的系數,對于低合金結構鋼,K=10;對于高碳鋼和合金工具鋼,K=20,
此公式計算出的加熱時間,相應于爐內只放一個鋼錠或毛坯的加熱時間。當爐內同時加熱一排鋼錠或毛坯時,加熱時間須延長至1.3倍左右。
必須指出:經驗公式是在一定的條件下建立起來的,當工廠的生產條件與建立公式的條件不一致時,用經驗公式往往不能得出滿意的結果。
在目前的生產實踐中,為便于計算毛坯的加熱時間,依鋼號和毛坯大小不同,規定出不同鋼號毛坯每毫米直徑或邊長所需的加熱時間。例如,對合金結構鋼 和工具鋼直徑或邊長在150毫米下的毛坯,加熱時間按每毫米直徑或邊長需時0.3^-0.6分鐘計算。
合金工具鋼加熱時,還要注意以下問題:(a) Cr, CrMn, CrWMn和GCr15等鋼號的鋼錠或大型毛坯的中心區,往往富集有低 熔點的化合物或過剩相,容易引起軸心區熔化,因而在鍛造時容易發生橫向開裂。對于這類鋼種,加熱時必須嚴格控制鍛造加熱溫度,預防出現軸心過熱或過燒。
(b)Cr, Cr05, W1, CrMn和GCri5等鋼號屬于過共析鋼,鋼錠中有碳化物偏析,而且從表面至中心愈來愈嚴重。這種碳化物偏析是由于可溶入固溶體中的合金 元素發生了偏析引起的。因此,通過高溫均勻化可將其消除或減輕。為了達到這個目的,并不需要另外增加高溫均勻化退火工序,可采取延長鋼錠在鍛造加熱溫度下的保溫時間的做法。
冬天在室外長期放置的鋼錠,必須移入室內放置一段時間后方可入爐加熱。否則,將因鋼錠內殘余應力和較大的熱應力疊加而導致鋼錠破裂。
來源:《合金鋼鍛造》西北工業大學 陳詩蓀 主編.責任編輯 王德康.—***工業出版社,1984. 6
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