(1)東莞20-40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼淬透性與實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。(2)東莞20-40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼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到的最高硬度,它主要取決于馬氏體的含碳量。
國內(nèi)外使用的模具鋼材而言,模具鋼密度一般都在7.85左右,通常模具鋼是鍛造件,密度在8000-8400千克/立方米。東莞20-40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼不同模具鋼材中加入的合金元素比例不一樣,模具鋼密度會有小范圍的差別。密度是物質(zhì)的特性之一,每種物質(zhì)都有一定的密度,不同物質(zhì)的密度一般是不同。東莞20-40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼根據(jù)密度公式:ρ=m/v,也就是說決定模具鋼質(zhì)量和體積的因素決定了模具鋼密度。那么從微觀的角度來講的話,就是分子量和分子間隙共同決定物質(zhì)的密度。
東莞20-40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼是能源消耗大戶,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標煤,與國外工業(yè)發(fā)達國家相比,存在很大差距,例如日本每噸模鍛件的能耗約為0.515t標煤。東莞20-40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼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)濟效益,而且能源問題又是關系到一個國家能否可持續(xù)發(fā)展的重要問題,甚至是關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,又保護環(huán)境。
1)東莞20-40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼重量范圍大。鍛件有小到幾克至大到幾百噸2)比鑄件質(zhì)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(zhì)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)東莞20-40Cr合金結(jié)構(gòu)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。
東莞20-40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼偏析是鋼液選分結(jié)晶和鋼錠凝固過程的必然結(jié)果,鋼錠越大,偏析及縮孔等缺陷越嚴重。中國一重在用平均C含量為0.62%的459t鋼錠研制支承輥時,曾在靠近冒口端的輥身部位發(fā)生斷裂。經(jīng)對斷裂部位宏觀形貌分析,發(fā)現(xiàn)二次縮孔嚴重,冒口下部的C含量竟高達1.16%,接近標準值的2倍。東莞20-40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼為了解決這一難題,發(fā)明了鋼錠二次補澆技術,使冒口下部的C含量降至0.8%左右,成功制造出5m、5.5m支承輥用超大型鋼錠。
東莞20-40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼鋼中氣體由爐料、爐氣、氣氛進人,當冶煉時脫氧不良,沸騰排氣不充分,則鋼液中氣體含量過量,凝集歷程中,隨溫度低落,氣體溶解度下降而由鋼液中析出,造成里面氣泡。當鋼錠模壁濕潤、銹蝕、涂料中含有水分或揮發(fā)性物質(zhì),在注人高溫鋼水時產(chǎn)生氣體向鋼錠上層分泌,造成皮下氣泡。 東莞20-40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼對策是:1)充分烘烤爐料與澆注系統(tǒng); 2)冶煉時充分脫氣,并接納護衛(wèi)澆注工藝; 3)高溫分散、鍛壓焊合孔洞缺點;4)及時燒剝表面裂紋。