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大锻件的主要特点

大锻件的主要特点是其大尺寸和重量大。那么这个特点对其有什么影响呢?一起来了解一下。

由于不同尺寸大和重量大,大锻件必须由一个大型钢锭直接锻成。众所周知,大型钢锭中的偏析、疏松、缩孔、非金属夹杂物和各种组织结构不均匀性很严重,气体技术含量也比较高,而且这些问题缺陷产品很难在随后的锻造生产过程中去除。所以,在大锻件中往往存在着一些成分不均匀性、多种组织缺陷和过高的有害气体物质含量等问题。

由于大尺寸和大重量,锻造的热容量必然很大,进行热处理步骤时,这使得不可能获得相对大的加热速率和冷却速率。因此,对于性能,质量的要求比较高,必须是通过调质或淬火改变大锻件的内部结构,必须采用过冷奥氏体非常稳定、淬透性很高的钢种。然而,过冷奥氏体稳定性高的钢易于发生组织遗传,从而导致大的钢锻件晶粒粗大和大小不均的问题。为了解决这个问题,它通常需要使用特殊和复杂的热处理工艺。

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尺寸大和重量大,必然使得大锻件在加热和冷却系统过程中产生巨大的表面与心部温差和组织转变的不同时性,并进而造成锻件中的巨大内应力。在大锻件中,巨大的压应力变化会对一些大型锻件内部组织转变产生严重阻碍作用,使其推迟或减少这种转变数量;巨大的压应力会导致锻件中的裂纹,甚至一个整体断裂。此外,在热处理工艺过程结束之后,巨大的内应力会转化为大锻件内部的残余应力,其数值有时可高达数十或百余MPa,并可通过与其他有害环境因素结合,造成很多大锻件在储存或运送中发生断裂,称为置裂。当内应力的数值较小时,虽然不会直接导致出现断裂的发生,但会引起大锻件的尺寸、形状的不稳定等问题。

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