南京20合金結構鋼加熱溫度過高或高溫停頓光陰過長時易惹起過熱、過燒。過熱使質料的塑性與打擊韌性顯著低落。過燒時質料的晶界劇烈氧化大概融化,完全落空變形才氣。當加熱溫度漫衍緊張不勻稱,闡揚為鍛坯表里、正背面、沿長度溫差過大,在鑄造時惹起不均變形,偏心鑄造等缺點,亦稱欠熱。南京20合金結構鋼對策是:l)嚴酷實行正確的加熱規(guī)范;2)留意裝爐方法,防止部分加熱;3)調準測溫儀表,經(jīng)心加熱操縱,控制爐溫、爐氣流動,防止不勻稱加熱。
1)南京20合金結構鋼重量范圍大。鍛件有小到幾克至大到幾百噸2)比鑄件質量高。鍛件的力學性能比鑄件好,能承受大的沖擊力作用和其他重負荷,所以,凡是一些重要的、受力大的零件都采用鍛件。 對于高碳化物鋼而言,鍛件比軋材質量好。如高速鋼軋材只有經(jīng)過改鍛后才能滿足使用要求。特別是高速鋼銑刀必須進行改鍛。3)重最輕。在保證設計強度的前提下,鍛件比鑄件的重量輕,這就減輕了機器自身的重量,對于交通工具、飛機、車輛和字宙航撩器械有重要的意義。4)南京20合金結構鋼節(jié)約原材料。例如汽車上用的靜重17kg的曲軸,采用軋材切削鍛造時,切屑要占曲軸重量189%,而采用模鍛時,切屑只占30%,還縮短機加工工時1/6。
南京20合金結構鋼鍛造余熱正火(退火)是鍛件成形后,當溫度高于Ar3(對亞共析鋼)時,進入正火爐、冷卻箱或退火爐內進行正火或控制冷卻,得到正火組織。南京20合金結構鋼由于鍛造加熱溫度高,采用此方法處理后鍛件的晶粒較粗,一般用于預備熱處理,不適用對于晶粒度有較高要求的鍛件。同時,處理后得到的組織為珠光體+鐵素體平衡組織,粗晶粒在后續(xù)熱處理中不存在組織遺傳,晶??芍匦录毣?。
南京20合金結構鋼某微型車曲軸鍛件材料為40CrH(GB/T5216-2004),該鍛件熱處理技術要求,鍛件經(jīng)過調質處理后,金相組織在1~4級之間,硬度為241~285HBW。普通調質工藝為鍛件成形后空冷至室溫,然后加熱至850℃,保溫一定時間后在濃度為10%的PAG淬火劑中淬火,然后進行回火,在連續(xù)式調質線進行調質處理。南京20合金結構鋼鍛造余熱淬火工藝為鍛件成形后在淬火油中淬火,淬火后的鍛件在連續(xù)式回火爐中集中進行回火。經(jīng)檢驗,采用鍛造余熱淬火工藝生產(chǎn),各種性能指標滿足客戶要求。采用余熱淬火工藝生產(chǎn),省去了普通調質的淬火加熱工序,可節(jié)約淬火加熱用電259kWh/t,同時簡化了工藝,縮短了生產(chǎn)周期。
南京20合金結構鋼5CrMnMo中加入Cr、Mn、Mo元素主要是提高鋼的淬透性,尤其是共同作用時,淬透性提高極大。Cr、Mn、Mo元素可固溶于鐵素體中起固溶強化作用,又可固溶于Fe3C中形成(Fe、Cr、Mo)3C,改善其硬度,提高鋼的耐磨性。Cr、Mn、Mo元素共同作用顯著提高鋼的回火穩(wěn)定性。南京20合金結構鋼Mo元素可減少回火脆性和細化晶粒。由于Ni元素顯著提高鋼的淬透性、韌性與耐熱疲勞性能,所以5CrMnMo鋼與5CrNiMo鋼相比,雖然強度不降低,但常溫及較高溫度下的韌性和塑性卻降低很多,且淬透性和耐熱疲勞性能也稍低。 另外,5CrMnMo鋼中加入Mn、Mo元素,鋼的過熱敏感性稍大。此外,鋼中存在Cr元素使鋼產(chǎn)生一定的抗氧化性與耐蝕性。
南京20合金結構鋼鍛件淬火冷卻時,由于不同部位存在溫度差異及組織轉變的不同所引起的應力稱為淬火內應力。當淬火應力超過鋼的屈服強度時,鍛件將產(chǎn)生變形;當淬火應力超過鋼的抗拉強度時,鍛件將產(chǎn)生裂紋而成為廢品。南京20合金結構鋼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)和工藝合理的設計措施(如結構對稱、斜面均勻、避免尖角等),盡量減少淬火應力,并在淬火后及時進行回火處理。