锻造加热规范
第3章锻造的加热改
3.2金属加热过程中的变化
3.2.1 氧化、脱碳 2、脱碳
概念 坯料在加热时,其 表层的碳和炉气中 的氧化性气体以及 某些还原性气体发 生化学反应,造成 坯料表层的含碳量 减少。 影响因素 1.坯料化学成分 2.炉气成分 3.加热温度 4.加热时间 防止措施 1.快速加热 2.控制加热炉气 的性质 3.炉内应保持不 大的正压力 4.介质保护加热
第3 章 锻造的加热规范
3.1 锻前加热 3.2 金属加热过程中的变化 3.3 锻造温度范围的确定 3.4 锻造的加热规范
3.5 金属的少无氧化加热
3.1 锻前加热
3.1.1锻前加热的方法
锻前加热
提高金属塑性, 降低变形抗力, 使坯料易于变形 并获得良好的锻 件。
3.1 锻前加热
3.1.2锻前加热的方法
3.2金属加热过程中的变化
3.2.2 过热和过烧
2、过烧
概念 当坯料加热超过过 热温度,并且在此 温度下停留时间过 长,不但引起奥氏 体晶粒迅速长大, 而且还有氧化性气 体渗入晶界。 特点、危害 1. 易形成易熔共 晶氧化物,晶界 局部熔化,使晶 粒间结合完全破 坏。 2. 是加热的致命 缺陷,最后使坯 料报废。 防止措施 1.如坯料只发生局 部过烧,可将过烧 的部分切除。 2.控制加热温度、 限制坯料在高温时 的停留时间。
锻造加热方法
附件毛坯锻造加热方法
一、根据大炉,小炉的空间大小和来决定装炉的数量。
二、不论附件棒料的长短,直径大小装炉一定从后门进料,火口区
域要少装,要平摆整齐,利用顶料设备均匀有序的送料,大小
附件棒料和二次坯料严禁一次性锥放加热。
三、附件棒料和二次坯料加热的温度要严格执行预热,加热,保温
时间,保温时间温度根据料径的大小来确定,一般在780-850
之间保温10-20分钟,温度的高低要掌握好进煤量和风量的控
制,用高温红外测温仪测量温度,控制在1200度左右。材料
呈现炽红颜色时可进入下道工序锻造。
四、附件棒料和二次坯料始锻温度1100-1050度左右,终锻温度
780-850度左右。严禁温度过低模锻。
五、直径小规格的附件棒料和二次坯料达到始锻温度出炉时,扒铁
者要用火钩把火口高温区的坯料随时平摊均匀防止过热和过
烧造成废品。
六、在锻造过程中出现设备或模具及其它故障不能及时生产时,要
及时控制炉温,为防止过烧必要时火口区域的坯料要及时取出
待正常后在装炉锻造。
锻工班2015.12.29
锻造加热规范
1 范围
本规范规定了本厂生产、供本厂锻造用的电炉锭、电渣锭与钢坯炉窑加热工艺的编制要素、导则和方法。本规范适用于冷热钢锭于钢坯。
2 引用标准
下列标准所包含的条文,通过本标准中引用而构成本标准的条文。本标准出版时所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
DYⅡ-39-93 热送钢锭冷处理工艺守则
DYⅡ-3-39 水压机自由锻锻后冷却及锻后热处理工艺守则
QGSHYZ 22-93 热加工工艺文件制定规程
3 名词说明和定义
钢锭和钢坯
钢锭锭身锻比<的成钢锭,锭身锻比≥的称钢坯。(简称“锭”、“坯”)
冷、热锭(坯)
装炉时锭{坯}表面温度<400℃(且内部温度肯定低于表面温度)的称冷锭(坯),表面温度≥400℃(且内部温度肯定高于表面温度)的称热锭(坯)。
表面温度以钢锭冒口端进锭身200mm凹(圆)面处、坯料离端口200mm平面处的实际温度为准。
锻造温度保温时间
指炉温(一般指炉窑顶部电偶所测温度)进入工艺规定温度公差范围、开始保持此温度,使钢锭(坯)变形区与此温度趋于基本一致所需时间。
最少保温时间
指钢锭(坯)在进行表面区域变形或精锻(如倒棱、滚圆、校直、整型等)前加热到锻造温度时开始保温所需的最少时间。
普通保温时间
指钢锭(坯)在进行常规锻造或粗锻(如拔长、冲孔、平整、剥边、扭曲、错移、弯曲等等)前加热到锻造温度时开始保温所需时间。但镦粗须在此保温时间基础上延长20%。
4 要素确认
按本规范编审有关钢锭(坯)的加热工艺前,一般应确定下列基本要素
锻造温度控制
锻造温度控制
锻造温度控制是指在进行金属锻造过程中对温度进行控制和调节,以确保锻件的质量和性能。温度控制是锻造工艺中非常重要的环节,它直接影响着锻件的组织结构和力学性能。
在锻造过程中,温度控制主要包括加热和冷却两个方面。加热是指将金属材料加热到适当的锻造温度,以使其具备良好的可塑性和变形能力。冷却则是指在锻造完成后,对锻件进行适当的冷却处理,以稳定和固化其组织结构,并消除锻造过程中产生的应力。
在进行锻造温度控制时,首先需要确定适宜的锻造温度范围。这个范围是根据金属材料的化学成分、晶粒结构和应力状态等因素来确定的。一般来说,锻造温度应该略高于材料的再结晶温度,以确保材料能够充分发展可塑性。
在加热过程中,需要选择合适的加热方式和设备,以实现对金属材料的均匀加热。常用的加热方式包括火焰加热、电阻加热、电磁感应加热等。这些加热方式各有优缺点,需要根据具体情况选择。同时,还需要控制加热速度,避免过快或过慢导致温度不均匀或材料受损。
在冷却过程中,主要应用的方法有自然冷却、水淬和油淬等。自然冷却是将锻件置于空气中逐渐冷却,适用于一些不要求组织结构和性能特殊要求的锻件。水淬和油淬则是通过浸入冷却介质中,迅速
降低锻件的温度,以实现快速固化和组织调控。这些冷却方法需要根据材料的热处理要求和锻件的形状、尺寸等因素来选择。
除了加热和冷却过程的控制外,还需要对温度进行实时监测和调节。常用的温度监测设备包括热电偶、红外测温仪、光纤测温仪等。这些设备可以实时测量锻件的温度,并将数据反馈给控制系统,以便及时调整加热或冷却参数。控制系统可以根据设定的温度范围和曲线来自动调节加热功率或冷却速度,从而实现对温度的精确控制。
316l锻造加热制度
316l锻造加热制度
316L不锈钢是一种常用的铬镍钼不锈钢,具有良好的耐腐蚀性能和机械性能。在锻造316L不锈钢时,加热制度是非常重要的。
以下是一种常用的316L锻造加热制度:
1. 预热:将316L钢材加热到约800°C左右,保持一定时间以均匀加热。
2. 加热到锻造温度:将预热好的316L钢材加热到锻造温度,一般在1050°C至1150°C之间。加热速度要控制适宜,避免过快或过慢造成温度不均匀。
3. 锻造:在合适的温度下进行锻造加工,可以选择不同的锻造工艺,如锤击锻造、压力锻造等。
4. 保温退火:完成锻造后,将316L钢材保温在约950°C至1050°C的温度下进行退火,持续一段时间,有利于消除应力和提高材料的塑性。
5. 冷却:将退火后的316L钢材进行适当的冷却,常用方法有空冷、水淬等。
以上仅为一种常用的316L锻造加热制度,具体的加热制度还要根据具体的锻造工艺和要求来确定,建议在实际操作前进行试验和调整。
锻造工艺要求
锻造工艺要求
锻造是一种金属加工工艺,通过对金属坯料进行加热、锤击或压力加工,使其形成所需的形状和尺寸。锻造工艺要求包括以下几个方面:
1. 材料要求:锻造工艺需要使用适合的金属材料,通常包括低碳钢、合金钢、铝合金等。这些材料具有较好的可锻性和可塑性,能够在锻造过程中形成所需的形状和尺寸。
2. 坯料要求:锻造工艺需要准备适当的坯料,通常采用圆钢、板材、棒材等。坯料的尺寸和形状需要符合锻造工艺的要求,以便在锻造过程中形成所需的形状和尺寸。
3. 加热要求:锻造工艺需要将坯料加热到适当的温度,以便使其具有良好的可塑性。加热温度的选择需要考虑材料的性质和锻造工艺的要求,通常需要在金属材料的相变温度范围内进行加热。
4. 锻造要求:锻造工艺需要使用适当的锻造设备和工具,如锻造机、锤击机等。锻造工艺需要按照规定的锻造程序进行操作,以确保锻造出的零件具有所需的形状、尺寸和力学性能。
5. 后处理要求:锻造工艺需要进行后处理,如去毛刺、切割、热处理等,以确保锻造出的零件符合要求。后处理的方法和工艺需要根据具体的锻造零件的要求进行选择和调
整。
总之,锻造工艺需要综合考虑材料、坯料、加热、锻造和后处理等多个方面的要求,以确保锻造出的零件具有所需的形状、尺寸和力学性能。
第3章锻造的加热
第3章 锻造的加热规范
3.2.2 少,无氧化火焰加热 采用火焰加热的方法, 采用火焰加热的方法,通过控制燃烧炉气的性 使钢料加热且少无氧化. 质,使钢料加热且少无氧化.这就称为少无氧化火 焰加热. 焰加热. 火焰加热时,主要化学反应为: 火焰加热时,主要化学反应为: Fe+O2→2FeO Fe3C+O2→Fe+ CO2 Fe+ CO2→Fe+CO Fe3C+ CO2→Fe+2CO Fe+H2O→FeO+H2 Fe3C+ H2O→3Fe+CO+H2
第3章 锻造的加热规范
AB线 AB线:炉气为氧化性 和还原性的分界线. 和还原性的分界线. 锻造加热炉( 锻造加热炉(炉温 1000~1300℃), 1000~1300℃), 降到0.5或更低时, 0.5或更低时 α降到0.5或更低时, 才会形成加热炉正常 工作条件的无氧化气 体,这时的炉气成分 应保持为: 应保持为
图3.4 感应电加热原理图 1-感应器 2-坯料 3- - - - 电源
第3章 锻造的加热规范
3.2 少,无氧化火焰加热
3.2.1 少,无氧化加热 减少金属的氧化烧损( 减少金属的氧化烧损(使烧损量小 %)和脱碳 和脱碳, 于5%)和脱碳,限制氧化皮厚度在 0.05~0.06mm以下 以下. 0.05~0.06mm以下. 提高加热质量, 提高加热质量,提高锻件的尺寸精 度和表面质量,提高模具寿命. 度和表面质量,提高模具寿命. 快速加热, 快速加热,少无氧化火焰加热和介 质保护加热. 质保护加热.
大型锻件锻造加热规范
水压机锻件锻造加热规范
一表1是常用锻钢的锻造温度范围,表2是常用锻钢的分组。对表1,表2 中未列入的钢种,按化学成份相近的钢号确定。
二表3是热锻钢锻造加热规范。热锻钢是指表面温度》550'C的钢锭或钢坯。对于温度在400至550E之间者,应先按下表规定均热后,再按热锻钢加热。
表面温度低于400C,截面大于1000mm的热锻钢,由车间技术组或现场值班人员临时制定专用加热曲线。
注:钢锭表面温度采用高温计或红外线测温仪测量。测量部位在钢锭冒口线以下100mm左右的凹面上。
三、表4至衰6是各组冷锻钢锻造加热规范
冷锻钢是指在常温下存放的钢锭或钢坯,对于放在露天跨的冷锻钢,冬季(当年11月至下年2月)入炉加热前,需先吊至车间内避风处放2至3天后再入炉加热。
I.表列升温时间是总加热时间组成部份(总加热时间=升温时间+保温时间)。对于热锻钢加热,在保证总加热时间的前提下,升温时间可根据实际加热情况缩短,但保温时间则应相应增长。
2•当具备采用高温计(或红外线测温仪)测定料温的条件时,对于热锻钢加热的升温时间及冷锻钢加热经750C保温后的升温时间的确定,可按实际升温时间计。实际升温时间是指从开始升温到采用高温计测定料温的确达到始锻温度止这一段加热时间。保温时间仍按
表列值要求。
3.采用“ WHF '法锻造时转子及与转子质量要求相当(主要是指超声波探伤要求)的重要锻件,保温时间按表列值的2 倍计,其余锻件按表列值的1.5 倍计,采用
“ JTS”法锻造时保温时间均按表列值的1. 2倍计。
4•进行镦粗的I、U、川组钢,,保温时间应按表列值增加30% .对于压钳口工序,各组钢的保温时间均可按表列值减少30-40%。
加热、锻造工艺规程—新
3) T7~T12,5CrNiW,3Cr2W8(V),18CrNiW,5CrMnSiMo(V),
14~18CrMnMoVB,1Cr5Mo,0~2Cr18Ni9Ti,9Cr2(Mo)(W),
2.2 钢锭装炉规定
2.2.1 钢锭表面温度大于 550℃为热锭,按热锭加热规范加热;钢锭表面温度低于 400℃为
冷锭,按冷锭加热规范加热;温度介于两者之间为半热锭,半热锭在 600-750℃炉内预热一
段时间(见表 1)后仍按热锭加热,如半热锭直接入高温炉,钢锭加热升温时间可按冷锭升
温时间缩短 1/3,保温时间不变;钢锭表面温度低于 400℃按冷锭加热,如冷锭在 650-750℃
≥≥
Ⅱ
1240 1220
40CrNiMo,34CrNi3Mo ( V ), PcrNi3Mo ( V ), 12CrNi2 ~ 3 ,
800 750
60CrMnMo,5CrNiMo,5CrMnMo,60SiMnMo,20 ~ 35Cr3Mo1V,
P20, 20~35Cr3Mo1V, 60CrMoV,38CrMoAl,18MnMoNb
2.2.5 钢锭应放在垫铁上加热,垫铁高度≥300mm,沃克斯加热炉可以低一点儿,台车上的
氧化皮应经常清理,保持炉气畅通。
2.2.6 根据装炉形式确定保温时间:
始锻温度下的保温时间=工艺保温时间×装炉系数
锻造工艺学-3-锻造的热规范
二、脱碳
加热时钢料表面的 C和炉气中的氧化性气体(O2, H2O,CO2等)及某些还原性气体(如H2 )发生反应,造 成钢料表面含碳量的降低,其实质是高温下钢中的C与 H或O反应,生成CH4或CO 。
H2O+Fe3C→3Fe+CO+H2 CO2+Fe3C→3Fe+2CO
17
1、脱碳的危害
使锻件表面变软,强度和耐磨性降低
9
3-2 加热时产生的缺陷及防止措施
表层缺陷:氧化、脱碳、裂纹 内部缺陷:过热、过烧、裂纹
10
一、氧化
钢在加热时,表面上的合金元素与炉气中的氧化 性气体(O2,CO2,H2O和SO2)发生化学反应,形成氧 化皮。
氧化实质上是一种扩散过程:铁以离子状态从内 部向表面扩散,氧以原子状态吸附到钢坯表面,并向 内部扩散。
甚至不能再结晶,导致晶粒粗大。 原则:保证良好的塑性;
保证锻后获得较好的组织性能。
41
魏氏组织及其产生原因: 亚共析钢从奥氏体相区缓慢冷却时,铁素体沿
奥氏体晶界析出,呈片状(或针状),并向奥氏体 晶粒内部生长。
这些分布在原奥氏体内部的片状共析铁素体组 织称为魏氏组织。
42
魏氏组织的危害: 影响钢的力学性能,特别是降低钢的冲
形成原因:氢和组织应力共同作用的结果,冷 却速度越快,它们的作用越显著,且锻 件尺寸越大,白点越易形成
第3章 锻造的加热规范解读
3.1 锻前加热
3.2 金属加热过程中的变化 3.3 锻造温度范围的确定 3.4 锻造的加热规范 3.5 金属的少无氧化加热
3.1 锻前加热
3.1.1 锻前加热的目的
3.1.2 锻前加热的方法
3.1.1 锻前加热的目的
锻前加热的目的是:提高金属的塑性,降低变 形抗力,使锻件易于流动成形,并获得良好的 锻后组织和力学性能。
3.4.1 装炉温度
装炉温度可按温度应力和坯料断面最大允许温差[Δt] 来确定。根据对加热温度应力的理论分析,计算式为 [Δt]=1.4×[σ]βE 式中,[Δt]是圆柱体坯料表面与中心的最大允许温差 (℃);[σ]是许用应力(MPa),可按相应温度下的抗拉 强度计算;β是线膨胀系数(℃-1);E是弹性模量(MPa)。
图3-15
碳钢的锻造温度范围
表3-6 部分金属材料的锻造温度范围
3.4 锻造的加热规范
3.4.1 装炉温度
3.4.2 加热速度 3.4.3 均热保温 3.4.4 加热时间 3.4.5 钢锭、钢坯、钢材的加热规范
图3-16 钠的锻造加热曲线类型 a) 一段式加热曲线 b) 二段式加热曲线 c) 三段式 加热曲线 d) 四段式加热曲线 e) 五段式加热曲线 [v]—金属允许的加热速度 —最大可能的加热速度
图3-17 圆柱坯料允许装炉温度与最大允许温差的关系 R—坯料半径 λ—热导率
锻造及锻后热处理工艺规范
锻造及锻后热处理工艺规范
目录
1.钢质自由锻件加热工艺规范
2.钢锭(坯)加热规范若干概念
3.加热操作守则
4.锻造操作守则
5.锻件锻后冷却规范
6.锻件锻后炉冷工艺曲线
7.锻件锻后热装炉工艺曲线
8.冷锻件校直前加热、校直后(补焊后)回火工艺曲线
9.锻件各钢种正火(或退火)及高温回火温度表
10.锻件有效截面计算方法
钢质自由锻件加热工艺规范
一.范围:
本规范规定了钢质自由锻件的通用加热技术条件。
本规范适用于碳素钢、合金钢、高合金钢、高温合金钢(铁基、镍基)的冷、热、半热钢锭(坯)的锻造前加热
二.常用钢号分组和始、终锻加热温度范围:
注1:始锻温度为锻前加热允许最高炉温,由于钢锭的铸态初生晶粒加热时过热倾向比同钢号钢坯小,故两者的锻前加热温度相差20℃~30℃;
注2:根据产品的特性、锻件技术条件、变形量等因素,始锻温度可以适当调整;注3:本规范未列入的钢种,可按化学成分相近的钢号确定;
注4:重要的、关键产品的、特殊材质的钢号,其加热工艺曲线由技术部编制;
注5:几种不同的钢种,不同尺寸的钢锭(或坯料),在同一加热炉加热时,要以合金成分高的,尺寸大的钢锭(或坯料)为依据编制加热工艺曲线。
三.冷钢坯。钢锭加热规范:
钢锭(坯)加热规范若干概念
1.钢锭(坯)入炉前的表面温度≥550℃的称为热钢锭,400~550℃的称为半热钢锭(坯),≤400℃的称为冷钢锭。
2.锻件半成品坯料的加热平均直径计算原则:
δ -壁厚H- 高度或长度D- 外径
1)实心圆类:当D>H时,按H计算;当D<H时,按D计算。
2)筒类锻坯:H>D 当H>δ时,按1.3δ计算。
锻造工艺与模具设计第3章 锻造的加热规范_2
3.1 锻前加热 3.2 金属加热过程中的变化 3.3 锻造温度范围的确定 3.4 锻造的加热规范 3.5 金属的少无氧化加热
3.1 锻前加热
3.1.1 锻前加热的目的 3.1.2 锻前加热的方法
3.1.1 锻前加热的目的
锻前加热的目的是:提高金属的塑性,降低变 形抗力,使锻件易于流动成形,并获得良好 的锻后组织和力学性能。
• 金属的锻造温度范围是指开始锻造温度(始锻温度)和结束 锻造温度(终锻温度)之间的一段温度区间。
• 锻造温度范围的确定应遵循以下原则:金属在锻造温度范 围内应具有较高的塑性和较小的变形抗力,使锻件获得良 好的内部组织和力学性能。在此前提下,为了减少锻造火 次,降低消耗,提高生产效率并方便现场操作,应力求扩 大锻造温度范围。
1.过热 2.过烧
3.2.2 过热和过烧
1.过热
表3-4 常见钢的过热温度
2.过烧
表3-5 部分钢的过烧温度
3.2.3 导温性的变化
热导率(λ)指在稳定条件下,1m厚的物体,两侧面温差为1℃,1h内通过1m2面积
传递的热量。
图3-7 几种钢的热导率随温度变化的规律
图3-8 几种钢的热扩散率随温度变化的规律
1.燃料加热 2.电加热
3.1.2 锻前加热的方法
2.电加热
(1) 电阻加热 根据产生电阻热的发热体不同,电阻加热分为电 阻炉加热、接触电加热等。 (2) 感应加热 自开始应用感应加热能源以来,感应加热理论 和感应加热装置都有很大发展,感应加热的应用范围越来越广 。
锻造加热工艺技术
锻造加热工艺技术
锻造加热工艺技术是指在金属材料加工过程中,通过加热金属材料使其达到一定的温度范围,以便于进行锻造的一种技术。锻造加热工艺技术的目的是为了改变金属材料的组织结构和性能,提高材料的塑性和可锻性,并达到锻造质量的要求。
锻造加热工艺技术包括预加热、锻造温度控制和后加热三个阶段。预加热阶段是指在实际锻造前,通过加热金属材料,使其达到一定的温度范围,以减少材料在锻造过程中的冷硬化现象,降低锻造工艺对设备和金属材料的破坏。锻造温度控制阶段是指在锻造过程中,通过控制温度参数,使金属材料的塑性和可锻性最大限度的发挥,以获得最理想的锻造效果。后加热阶段是指在锻造完工后,通过再次加热金属材料使其达到一定温度,以减少锻造应力,改善材料的组织结构和性能。
在锻造加热工艺技术中,温度的控制是非常重要的。温度过高会使金属材料软化,造成过度变形和不均匀加热,甚至引起烧伤和熔化;温度过低则会增加金属材料的变形抗力,使锻造过程困难,甚至导致金属材料断裂。因此,合理控制温度是保证锻造质量的关键。
在锻造加热工艺技术中,常用的加热设备包括火焰加热、电阻加热、感应加热和电磁加热等。火焰加热是将燃烧所产生的热量作为能量源,通过火焰吹管对金属材料进行加热。电阻加热是利用通电的电阻丝产生的电阻热来加热金属材料。感应加热是利用感应电流产生的涡流损耗来加热金属材料。电磁加热是将电能转化为磁能,再将磁能转化为热能,以加热金属材料。
不同的加热设备适用于不同的金属材料和加热需求,选择合适的加热设备对于保证锻造质量和提高生产效率非常重要。
第3章锻造的加热规范
第3章 锻造的加热规范
• 锻前需要加热目的:提高金属塑性,降低 变形抗力,使坯料易于变形并获得良好的 锻件。 • 锻后热处理目的:获得良好的锻后组织, 便于机械加工。 • 锻前加热、锻后冷却与热处理对提高锻造 生产率,保证锻件质量以及节约能源消耗 等都有直接影响,是锻造生产过程不可缺 少的重要环节。
• 感应加热时,为实现无氧化加热,要采用 保护气体。保护气体的种类很多,选择它 的成分,不仅要注意效果,也要考虑其制 备过程的难易程度和成本,要做到综合比 较,因地制宜。 • 常用的保护气体: (1) 工业惰性气体,如氢、氮气及氮―氢混合 气等,与任何金属都不发生化学反应,经 净化处理(去氧)后使用。工业惰性气体较贵, 故适用于一些特殊和贵重金属的精密模锻, 如钛及其合金、耐热钢和不锈钢等。 (2) 还原性气体又称为可控气氛,它是CO 与 H2 的混合气。
• 加热不同的金属工件需要不同的温度; • 许多盐各有其不同的熔点,对于从250~ 1300℃之间的任何温度都可以找到适当 的盐或几种盐的混合物,使盐的溶液在 这一温度时蒸发得很少,而同时又呈液 体流动状态。
• 热浴炉按热源位于盐槽的外部和内部的 不同而分成外热式和内热式两种。 • 内热式盐浴炉有用管状电热元件加热的, 有用电极加热的。 • 盐浴炉加热的升温快、加热均匀、可以 实现金属坯料整体或局部的无氧化加热。 • 热效率低、辅助材料消耗大,劳动条件 差。
锻造工艺与模具设计-锻造的加热规范
24
(5)金属加热时导温性的变化
导温性──在加热(冷却)时温度在金属内部的传播能力. 导温性对加热速度的影响
导温性好,温度传播的速度 快,坯料内的瞬时温差就小,因温差造成的膨胀差和温度 应力也小,从而可允许较快的加热速度,坯料不致受温度 应力而破坏。反之,则可能使坯料开裂。 α=λ/(ρC) λ──导热系数(W/(m℃)); ρ──密度(kg/m3); C──比热容(J/(kg℃))
9
感应电加热时,电流密度沿坯料横截面的分
布为:中心电流小,表层大,这种现象称为 趋肤效应。
由于趋肤效应,为了提高加热速度和电效率
,对大直径坯料,应选用低电流频率,小直 径坯料可选用较高电流频率。
10
§3-2 金属加热过程中的变化
由金属学所学内容知,金属在加热时将产生以下的 变化: ⒈组织结构:组织转变,晶粒长大,过热、过烧; ⒉力学性能:塑性提高,变形抗力降低,残余应力消 除,但也可能产生新的内应力,过大则会引起开裂; ⒊物理性能:导热系数、导温系统、膨胀系数、密 度等均发生变化; ⒋化学变化:表层发生氧化、脱碳、吸氢等,生成 氧化皮与脱碳层.
(Fe3C)的数量减少,反映到化学成分上是表层的含碳量比
内部明显降低;使锻件表层变软,强度、耐磨性、硬度和疲 劳性能降低,并使可锻性降低,热处理时可能发生开裂。
2)影响钢脱碳的因素:与氧化类似
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1 范围
本规范规定了本厂生产、供本厂锻造用的电炉锭、电渣锭与钢坯炉窑加热工艺的编制要素、导则和方法。本规范适用于冷热钢锭于钢坯。
2 引用标准
下列标准所包含的条文,通过本标准中引用而构成本标准的条文。本标准出版时所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
DYⅡ-39-93 热送钢锭冷处理工艺守则
DYⅡ-3-39 水压机自由锻锻后冷却及锻后热处理工艺守则
QGSHYZ 22-93 热加工工艺文件制定规程
3 名词说明和定义
3.1 钢锭和钢坯
钢锭锭身锻比<1.5的成钢锭,锭身锻比≥1.5的称钢坯。(简称“锭”、“坯”)
3.2 冷、热锭(坯)
装炉时锭{坯}表面温度<400℃(且内部温度肯定低于表面温度)的称冷锭(坯),表面温度≥400℃(且内部温度肯定高于表面温度)的称热锭(坯)。
表面温度以钢锭冒口端进锭身200mm凹(圆)面处、坯料离端口200mm平面处的实际温度为准。3.3 锻造温度保温时间
指炉温(一般指炉窑顶部电偶所测温度)进入工艺规定温度公差范围、开始保持此温度,使钢锭(坯)变形区与此温度趋于基本一致所需时间。
3.4 最少保温时间
指钢锭(坯)在进行表面区域变形或精锻(如倒棱、滚圆、校直、整型等)前加热到锻造温度时开始保温所需的最少时间。
3.5 普通保温时间
指钢锭(坯)在进行常规锻造或粗锻(如拔长、冲孔、平整、剥边、扭曲、错移、弯曲等等)前加热到锻造温度时开始保温所需时间。但镦粗须在此保温时间基础上延长20%。
4 要素确认
按本规范编审有关钢锭(坯)的加热工艺前,一般应确定下列基本要素
4.1 锻造工艺和产品技术质量要求;
4.2 钢锭(坯)的规格、质量、形状、及其相关现状;
4.3 加热炉规格及其工作可靠性;
4.4 装炉单、装炉方式和合炉要求;
4.5 有关作业方法及其有效性;
4.6 测温形式及显示的正确,及时,统一性;
4.7 工装,附件的匹配;
4.8 作业环境适应性。
5 钢锭(坯)加热曲线和应用导则
5.1 钢锭(坯)锻造温度范围分三类控制,见表3。
5.2 冷锭(坯)加热见表4、表5。
5.3 热锭(坯)加热见表6,表7。
5.4 未列入钢种的有关工艺参数可根据其产品技术要求、成分、导热、导温性和其他一些理化特性以及塑性变形特点、临界变形量要求等,以相似及偏于安全的原则加以选用。有特殊要求时应以专用加热工艺(该工艺编审程序按QS/SHYZ22-93中A、B类执行)为准。
5.5 装炉量多、装炉方式特殊、合炉件成分复杂、火次不同等复杂情况下,在安全。可靠的原则下按最大直径、最复杂件、最高要求选择基本工艺,并对初始的有关参数,按成分、出炉顺序、锻压区域及内容、锻压时的钢锭(坯)的动态冷却速度、终锻技术要求等等作适当调整。
6 钢锭(坯)截面的当量直径计算
6.1 圆形
6.1.1 轴类(长度L)直径D)以其最大直径为准计算
6.1.2 饼类(直径D)厚度H):
D≤1.5H时以D为准计算,
D>1.5H时以1.5H为准计算。
6.2 矩形(见图1)
6.2.1 方块类(A≤1.5B)以A为准计算。
6.2.2 扁方类(A>1.5B)以1.5B为准计算。
6.3 空心件(见图2)
H≤T时以1.2H为准计算。
H>T以1.5T为准计算。
6.4 钢锭的当量直径按(冒口端锭身直径+底部端锭身直径)/2计算
图1图2
7 补充规定
7.1 因各种原因在按加热工艺曲线标明的锻造温度下保温结束而无法出炉施压、炉窑温度保持在≥1050℃时,在原保温时间基础上再延长保温的时间极限规定如下(在此时间内允许随时出炉锻压)。
7.1.1 本火次锻比<1.2的常规柜变钢种钢坯及无相变钢种(如护环)钢锭(坯),应竟可能降温,若必须延长,最多可在原保温时间基础上延长20%;
表3 钢种类别及对应锻造温度范围表
表4 (Ⅰ、Ⅱ类钢种)冷钢锭(坯)加热规范
表5 (Ⅲ类钢种)冷钢锭(坯)加热规范