在鍛造起重機(jī)車輪鍛件時,加熱不當(dāng)可能導(dǎo)致多種缺陷,影響行車輪鍛件的力學(xué)性能和使用壽命。以下是常見的加熱不當(dāng)引起的缺陷及其成因:
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現(xiàn)象:晶粒粗大,韌性下降,斷口呈粗晶狀。
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成因:加熱溫度過高或高溫停留時間過長,導(dǎo)致奧氏體晶粒過度長大。
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影響:降低材料的沖擊韌性和疲勞強(qiáng)度,后續(xù)熱處理可能無法完全修復(fù)。
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現(xiàn)象:晶界氧化或熔化,鍛件表面出現(xiàn)裂紋或孔洞,斷口呈暗灰色。
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成因:加熱溫度接近或超過材料固相線(如鋼的熔點附近),導(dǎo)致晶界弱化。
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影響:材料完全報廢,無法通過熱處理挽救。
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氧化:表面形成氧化皮(FeO、Fe?O?等),損耗材料且降低表面質(zhì)量。
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脫碳:表層碳元素與爐氣反應(yīng)(如與O?、H?O、CO?等),導(dǎo)致表面碳含量降低。
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影響:脫碳層硬度、耐磨性下降,疲勞強(qiáng)度降低,對起重機(jī)車輪的承載面尤為不利。
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現(xiàn)象:鍛件內(nèi)外或局部溫差大,導(dǎo)致鍛造時變形不均。
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影響:
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內(nèi)應(yīng)力增大,可能引發(fā)裂紋。
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鍛后組織不均勻(如混晶),影響機(jī)械性能。
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成因:
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快速加熱(尤其高碳鋼或合金鋼),表層與心部溫差大,產(chǎn)生熱應(yīng)力。
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材料導(dǎo)熱性差(如高合金鋼)時更易發(fā)生。
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表現(xiàn):表面或內(nèi)部出現(xiàn)龜裂。
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成因:加熱爐氣氛含氫(如潮濕環(huán)境),氫原子滲入金屬內(nèi)部。
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影響:鍛后冷卻時氫在晶界聚集,導(dǎo)致脆性斷裂(延遲裂紋)。
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嚴(yán)格控制加熱溫度與時間:根據(jù)材料成分(如碳鋼、合金鋼)選擇合理加熱曲線。
控制爐氣氣氛:采用保護(hù)性氣體(如氮?dú)猓┗驕p少氧化性氣體。
均勻加熱:大型鍛件需分段預(yù)熱,避免溫差過大。
定期維護(hù)設(shè)備:確保爐溫均勻性,避免局部過熱。
加熱不當(dāng)會直接影響行車輪鍛件的強(qiáng)度、耐磨性和疲勞壽命,需通過工藝優(yōu)化和過程監(jiān)控(如紅外測溫、爐氣分析)來避免缺陷。對于已出現(xiàn)的過熱或脫碳等問題,可通過正火、滲碳等熱處理部分修復(fù),但過燒則無法補(bǔ)救。