①武漢40CrMo合金結(jié)構(gòu)鋼一般工業(yè)用鍛件,是指機床制造業(yè)、農(nóng)用機械、農(nóng)具制造和軸承工業(yè)等民用工業(yè)。②水輪發(fā)電機用鍛件,像主軸和中間軸等。③武漢40CrMo合金結(jié)構(gòu)鋼火電站用鍛件,像轉(zhuǎn)子、葉輪、護環(huán)主軸等。④冶金機械,像冷軋輥、熱軋輥和人字齒輪軸等。⑤壓力容器用鍛件,像筒體、釜圈法蘭和封頭等。⑥船用鍛件,像曲軸、尾軸、舵桿、推力軸和中間軸等。⑦鍛壓機械設(shè)備,像錘頭、錘桿、水壓機的立柱、缸體、輪軸壓裝機的支柱和缸體等。⑧模塊鍛件,主要是熱模鍛錘用的鍛模。⑨汽車工業(yè)用鍛件,像左、右轉(zhuǎn)向節(jié)、前梁、車鉤等,據(jù)統(tǒng)計在汽車中,鍛壓件占其質(zhì)量的80%。
鍛件的質(zhì)量要求主要表現(xiàn)在鋼的純凈性、均勻性和致密性三個方面。純凈性、均勻性和致密性的任何不完善都會影響質(zhì)量而成為缺陷,缺陷越嚴重,對質(zhì)量影響也越大,缺陷如超過限度則導致鍛件質(zhì)量不能滿足技術(shù)條件的要求而報廢,故道道工序均應(yīng)嚴加控制。1.武漢40CrMo合金結(jié)構(gòu)鋼化學成分分析。一般化學成分分析主要為碳、錳、硅、硫、磷及合金元素的含量。2.武漢40CrMo合金結(jié)構(gòu)鋼力學性能試驗。常用的力學性能試驗為硬度、拉深、沖擊和彎曲試驗。3.低倍檢驗。硫印、酸洗、斷口是常用的低倍檢驗項目。4.金相高倍檢驗。5.無損檢測。通常用的有磁粉、熒光、著色、射線、渦流和超聲波等方法。
武漢40CrMo合金結(jié)構(gòu)鋼大型鍛件的傳統(tǒng)制造方式是采用大型鋼錠開坯、自由鍛造成形。但隨著重大裝備的不斷發(fā)展,對大型鍛件的要求越來越高,不僅規(guī)格和截面越來越大,而且內(nèi)在質(zhì)量也不斷提高,傳統(tǒng)的制造方式已經(jīng)難以滿足要求。為了適應(yīng)高端裝備的需求,實現(xiàn)大型鍛件形質(zhì)兼?zhèn)涞哪繕?,急需對制造方式進行變革。為此,以傳統(tǒng)鋼錠制造技術(shù)提升和新型增材制坯技術(shù)開發(fā)為代表的均質(zhì)化制坯、一體化制造及模鍛化成形等制造方式應(yīng)運而生。武漢40CrMo合金結(jié)構(gòu)鋼大型鍛件是電力、冶金、石化、造船、礦山、航空航天、軍工等裝備(圖1)的基礎(chǔ)部件,其經(jīng)濟帶動性強,涵蓋面廣,是裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上不可缺少的重要一環(huán)。大型鍛件傳統(tǒng)的制造方式是自由鍛造成形,“肥頭大耳”和“傻大黑粗”曾經(jīng)是大型鍛件的代名詞。
武漢40CrMo合金結(jié)構(gòu)鋼 WHF法是一種寬砧強力壓下鍛造法(Wide Die Heavy Blow Forging )。WHF法用的是上、下寬平砧,大壓下率,為保證坯料心部的壓應(yīng)力狀態(tài)和足夠的變形,要求砧寬比應(yīng)達到 0.68~0.77,每次壓下率至少為 20%。武漢40CrMo合金結(jié)構(gòu)鋼的這種方法主要著眼于心部的大變形,其心部的變形比用普通平砧拔長要大得多,對消除鋼錠內(nèi)部的縮孔、疏松等缺陷十分有利。同時由于WHF法坯料變形對稱,容易操作,特別適合于大型水壓機鍛造,目前在重機行業(yè)應(yīng)用十分廣泛。
武漢40CrMo合金結(jié)構(gòu)鋼根據(jù)鋼種和鋼的質(zhì)量要求,合金結(jié)構(gòu)鋼的冶煉,可采用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐、平爐、電弧爐;或再加電渣重熔、真空除氣。鑄錠可采用連鑄或模鑄。鋼錠應(yīng)緩慢冷卻或熱送鍛造、軋制。鋼錠加熱時,應(yīng)力求溫度均勻并有足夠的保溫時間,以改善偏析缺陷和避免鍛、軋時變形不均勻;鍛、軋后的鋼材,尺寸小的、特別是含碳0.2%左右的滲碳鋼,在600℃以上時應(yīng)快速冷卻,以免加重帶狀組織;截面較大的鍛件,應(yīng)采取措施消除內(nèi)應(yīng)力和白點。武漢40CrMo合金結(jié)構(gòu)鋼調(diào)質(zhì)鋼應(yīng)盡可能淬火成馬氏體組織,然后回火成索氏體組織;滲碳鋼在滲碳過程中,滲層濃度梯度不宜過大,以免在滲層晶界上出現(xiàn)連續(xù)網(wǎng)狀碳化物;氮化鋼必需先經(jīng)熱處理得到所需的性能,再經(jīng)最后精加工才能進行氮化。