大锻件调质的几个值得记住的问题

1、一由于大锻件的截面大，加热与冷却时，内外温差大，热应力和组织应力 也就大，使锻件的微裂纹扩大,甚至造成开裂。所以应根据具体情况，正确控制 加热与冷却速度，以保证残余应力最小，防止淬裂现象。钢件在加热和冷却过程中，发生ay相交时，要散出或吸收大量的脚边潜 热。因为小零件热传导条件较好，相变潜热影响小。但大锻件中心部分由于热 传导的限制，不能及时供热或散热，使这部分钢材在相变区间的加热与冷却速 度大为减少，造成内外温差。在冷却时，因塑性差就可能造成开裂。目前国内外大锻件加热工艺大多数采用阶梯加热工艺：1）中间保持有可能减少锻件处于稳性状态下最大温度差2）中间保持减少了 AC1点附近锻件的内外温度差

2、，因而使整个截面上的相 变均匀进行，避免产生较大的组织应力3）中间保持而缩短淬火加热保持时间，从而减少工件的氧化脱碳与晶粒粗 大二在大锻件中，要获得内外一致的冷却组织是困难的，一般讲来，在不同截 面处由于冷却速度不同而获得不同的冷却组织。除高合金钢深冷淬火能获得一 定数量的马氏体外，一般淬火得不到马氏体，而往往获得贝氏体，甚至珠光体 组织。三大锻件在淬火冷却过程中要产生大量的热处理应力，这种应力往往会造 成锻件的淬火裂纹和开裂，最火残留在锻件重的内应力（残余应力）还严重降 低工件的使用性能，为了保证锻件冷却时不至开裂，长期以来，大锻件冷却工 艺一般采用比较缓和的冷却方式。如空冷或油冷等。而且出

3、于统一考虑，冷却 时不使锻件像小锻件那样冷却到室温，而是冷却到高于室温的某一温度，这一 温度叫终冷温度。四大锻件的冷却方式只要有：水冷（包括喷水冷）.油冷室温（自然空冷和鼓风冷）.间隙冷却（包括水一 油水一空油一空）。因为水冷容易产生较大的瞬时应力和残余应力而引起工件的开裂。所以很 久以来，在大锻件的热处理中，尤其是对于截面较大的锻件，在保证达到机械 性能的条件下，都尽量不采用急烈的冷却方式如水冷.水一油，而采用较为缓和 的冷却方式如油冷.空冷等。许多工厂规定：一般碳钢和低合金钢的锻件截面不大于250哑才采用水冷方式。六水一空间隙冷却水一空间隙冷却时，锻件的冷却速度可以介于水冷和空冷之间，调节

4、各次 水冷和空冷时间，既可以控制锻件的冷却速度。确定各次xx和空冷时间的一般原则：对于截面较大（直径大于300哑）合金含量较高的锻件，可以先空冷。然 后水冷，以减少淬火应力。第一次水冷必须保证使锻件表层冷却到珠光体转变 区以下的温度。一般冷却时间为0.30.57100哑左右。随后进行空冷。空冷时间每次不小于1.52.0。这是由于内部热量向外传导而使锻件表层温度重新上升。空冷时间以 不使锻件表层温度超过回火温度为限。以后每次水冷时间应逐次减少。而空冷 时间则逐次延长，以减少短剑截面的温度度，防止开裂。水-空间隙冷却采用的水温一般为40-50C，冷却速度根据锻件大小而定。水-空冷却具有许多优点：1

5、）锻件中产生的内应力比水冷小许多，如果控制适当，可以比油冷更为安 全。这是因为在水冷时急剧降低的表层在空冷时又重新升温，产生消除应力的 自行回火的作用。2）锻件的机械性能优于正火，而接近于油冷能达到的性能。3）与油冷比较，劳动条件较好，节约用油和不需要大型油槽设备。七水-油冷却此种方式在冷却初期水冷速度较大，截面温差大，而后期冷速小，截面温 差就比水小，这样可以获得比油冷更深的淬透性，而在整个锻件进入温差较低 的弹性状态时，锻件温差缺比水小，从而大大减少淬裂的危险，一般水冷的时 间为127100哑，油冷时间为15207100哑。1）大锻件淬火后的残余应力一般属热应力型的即表层受压，中心手拉，而

6、 回火过程中产生的瞬时热应力亦是表层受压，中心手拉。因此回火加热速度过 大有使锻件开裂的危险。所以一般来说，回火加热速度应该小于淬火和正火时 的加热速度，以保证工件产生的温差和热应力较小。对碳钢和低合金钢锻件，在冷却过程中过冷奥氏体的转变基本完成，在回 火炉中进行低温保持，可减少锻件内外温差，从而减少内应力，以免在回火过 程中，由于内应力增加而引起开裂。底纹保持的温度一般为Ms以上稍高温度。九大锻件的回火冷却大锻件回火冷却速度过大会产生较大的残余应力，通常在400C以上时，冷 却速度应控制在5-50C/小时，之间。因为残余应力主要产生在400-450C以上 的冷却过程。当温度低于400-450C时，钢已处于稳性状态，冷却速度对残余应 力就没有显著影响。所以说400C以上要缓冷，400C以下可以急冷。在一般小 件热处理中，为了防止回火脆性，锻件回火后应该在油中或水中快冷。但是这 种方法不适合于大件，对大件来说，主要依靠合金化，降低钢