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大型锻件的热处理工艺研究现状

时间:2021-05-27 21:54来源:毕业论文
大型锻件是指用1000t或更大吨位水压机生产的锻件,为保证这种大型产品的内在质量, 提高其承载能力、使用寿命和可靠性,对其热处理工艺提出了更高的要求[7]。 1 锻件的热处理工艺方

大型锻件是指用1000t或更大吨位水压机生产的锻件,为保证这种大型产品的内在质量, 提高其承载能力、使用寿命和可靠性,对其热处理工艺提出了更高的要求[7]。

1  锻件的热处理工艺方法

对于大型轴类锻件而言,其锻后性能、组织极不均匀,须通过热处理进行改善。相对于常规热处理而言,余热热处理工艺毋须将锻件重新加热到奥氏体化,可节省大量的能源,且其对现有生产线也无较大改造。文献[2]就提出了一种大型锻件余热热处理工艺方法,该工艺方法由余热正火和普通调质处理两部分组成;重点是在余热正火加热之前,须将锻件空冷一段时间,待锻件表面温度,心部温度降至一定程度时时再进行回炉正火,随后出炉空冷。67486

文献[3]表明了大型锻件特别是合金钢锻件,在热处理时的加热方式应采用阶梯升温方式加热,其正火和淬火加热温度的选择,理论上应取理论加热温度的上限,以保证偏析区也能达到相应的正火或淬火温度,使工件充分奥氏体化。对于锻件的回火加热工艺,没有规定均温时间,而是适当延长保温时间。大型锻件正火冷却工艺通常采用空冷、不同部位采用强力风冷或先进行短时间喷雾冷却后再采用强力风冷的冷却方式。针对大型锻件的材料及要求,淬火冷却分别采用油冷、水冷、水-油双介质等冷却方法。在回火冷却时应考虑材料有无高温回火脆性,分别采取相适应的冷却方式。

2  热处理工艺的重点及发展展望

在热处理模拟领域,淬火过程的模拟占有极其重要的地位,因为淬火赋于了材料的组织及使用性能[20]。论文网

热处理过程中的淬火工艺是温度、组织转变和应力三方面相互作用的复杂过程[8-11]。对于大型零件来说,为保证在淬火过程中既能获得相应的组织性能要求,又不至于产生较大的残余应力,减小淬裂可能性,应严格控制其淬火冷却速度[12]。对于材质为42CrMo4的风电主轴采用改进的降温淬火工艺可以满足相应的技术要求[13]。

按照传统热处理方法通常是采用油或水溶性介质进行淬火冷却,对于尺寸较小的淬火件可以在不产生开裂的前提下获得满足要求的力学性能或沿截面的硬度分布,但是对于尺寸较大或淬透性低的淬火件采用油或水溶性介质淬火会因介质冷却能力不足而力学性能低于要求或截面硬度均匀性不能满足要求。文献[22]提到在塑料模具钢、中碳合金钢,船用曲轴等产品的淬火中采用了新的方法,即水一空交替控时淬火冷却技术,为这种问题的解决提供了新的途径。

从淬火的重要性就可以看出热处理对改善工件性能的积极作用。热处理是在材料温度的变化下,其内部组织结构不断改善的过程,由于其微观局限性,不易于直接观察和控制,因此,随着科学技术的不断发展,物理模型和现代计算机技术的结合使热处理工艺有了更广阔的前景,无论是对于大型锻件还是小型零件,热处理过程数值模拟为热处理工艺的确定奠定了更详细准确的基础,发展出更多的热处理方法。文献[14-17]分别从正面和侧面证明了这一点。

大型锻件的热处理工艺研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_75703.html
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