重慶鍛圓鍛件淬火冷卻時(shí),由于不同部位存在溫度差異及組織轉(zhuǎn)變的不同所引起的應(yīng)力稱為淬火內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)淬火應(yīng)力超過鋼的屈服強(qiáng)度時(shí),鍛件將產(chǎn)生變形;當(dāng)淬火應(yīng)力超過鋼的抗拉強(qiáng)度時(shí),鍛件將產(chǎn)生裂紋而成為廢品。重慶鍛圓為了防止鍛件的變形和開裂的產(chǎn)生,可采用不同的淬火方法 (如分級淬火或等溫淬火等)和工藝合理的設(shè)計(jì)措施(如結(jié)構(gòu)對稱、斜面均勻、避免尖角等),盡量減少淬火應(yīng)力,并在淬火后及時(shí)進(jìn)行回火處理。
決定模具使用壽命最重要的因素往往是模具材料的耐磨性。重慶鍛圓模具在工作中承受相當(dāng)大的壓應(yīng)力和摩擦力,要求模具能夠在強(qiáng)烈摩擦下仍保持其尺寸精度。模具的磨損主要是機(jī)械磨損、氧化磨損和熔融磨損三種類型。重慶鍛圓為了改善模具鋼的耐磨性,就要既保持模具鋼具有高的硬度,又要保證鋼中碳化物或其他硬化相的組成、形貌和分布比較合理。對于重載、高速磨損條件下服役的模具,要求模具鋼表面能形成薄而致密粘附性好的氧化膜,保持潤滑作用,減少模具和工件之間產(chǎn)生粘咬、焊合等熔融磨損,又能減少模具表面進(jìn)行氧化造成氧化磨損。所以模具的工作條件對鋼的磨損有較大的影響。
(1)重慶鍛圓淬透性與實(shí)際鍛件的有效淬硬深度的區(qū)別。采用同一種鋼、不同截面的鍛件在同樣奧氏體化條件下淬火,其淬透性是相同的,但是其有效淬硬深度卻因鍛件的形狀、尺寸和冷卻介質(zhì)的不同而有差別。淬透性乃是鋼本身所固有的特性,對于一種鋼,它是確定的,可用于不同鋼種之間的比較。而實(shí)際工件的有效淬硬深度,它除了取決于鋼的淬透性外,還與鍛件的形狀、尺寸及采用的冷卻介質(zhì)等外界因素有關(guān)。(2)重慶鍛圓鋼的淬透性與淬硬性是兩個不同的概念,淬硬性是指鋼淬火后能達(dá)到的最高硬度,它主要取決于馬氏體的含碳量。
重慶鍛圓是能源消耗大戶,而鍛件熱處理又是鍛件生產(chǎn)中能源消耗大戶,約占整個鍛件生產(chǎn)總能耗的30%~35%。我國每噸模鍛件的能耗約為1.0t標(biāo)煤,與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比,存在很大差距,例如日本每噸模鍛件的能耗約為0.515t標(biāo)煤。重慶鍛圓的鍛件能耗約占鍛件成本的8%~10%,降低能耗不僅可以降低鍛件生產(chǎn)成本,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,而且能源問題又是關(guān)系到一個國家能否可持續(xù)發(fā)展的重要問題,甚至是關(guān)系到人類生存的全球性重大問題。所以充分利用鍛造余熱進(jìn)行熱處理,在節(jié)能降耗、提升效率等方面有著顯而易見的優(yōu)勢,既節(jié)約能源、縮短工藝流程,又保護(hù)環(huán)境。
重慶鍛圓很多對力學(xué)性能與表面硬度請求高的大鍛件,鍛后要經(jīng)粗加工,再進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理或表面淬火。在熱處理時(shí),由于溫度急巨變更,將產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力。重慶鍛圓對策是:1)接納合理的熱處理規(guī)范,控制加熱速率與冷卻歷程,削減加熱缺點(diǎn)與溫度應(yīng)力; 2)幸免鍛件中存在緊張的冶金缺點(diǎn)與殘存應(yīng)力;3)淬火后及時(shí)回火?;鼗鸫嘈韵堤蓟镂龀龌蛄?、錫、銻、砷等有害微量元素沿晶界聚集而惹起的脆性增大的傾向。重慶鍛圓防止回火脆性的對策是:1)削減鋼中有害元素的含量; 2)削減鋼中偏析; 3)幸免在回火脆性溫度區(qū)熱處理,適當(dāng)快冷,防止有害組元富集。