大型鍛件組織對(duì)最終熱處理后的組織和性能的影響

       奧氏體和鐵素體耐熱不銹鋼、高溫合金、鋁合金、鎂合金等在加熱和冷卻過(guò)程中，沒(méi)有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的材料，以及一些銅合金和鈦合金等，在鍛造過(guò)程中產(chǎn)生的組織缺陷用熱處理的辦法不能改善。

       在加熱和冷卻過(guò)程中有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的材料，如結(jié)構(gòu)鋼和馬氏體不銹鋼等，由于鍛造工藝不當(dāng)引起的某些組織缺陷或原材料遺留的某些缺陷，對(duì)熱處理后的鍛件質(zhì)量有很大影響。 現(xiàn)舉例說(shuō)明如下：

       1、有些大型鍛件的組織缺陷，在鍛后熱處理時(shí)可以得到改善，鍛件終熱處理后仍可獲得滿(mǎn)意的組織和性能。例如，在一般過(guò)熱的結(jié)構(gòu)鋼鍛件中的粗晶和魏氏組織，過(guò)共析鋼和軸承鋼由于冷卻不當(dāng)引起的輕微的網(wǎng)狀碳化物等。

       2、有些大型鍛件的組織缺陷，用正常的熱處理較難消除，需用高溫正火、反復(fù)正火、低溫 分解、高溫?cái)U(kuò)散退火等措施才能得到改善。例如，低倍粗晶不銹鋼的孿晶碳化物等。

       3、有些大型鍛件的組織缺陷，用一般熱處理工藝不能消除，結(jié)果使終熱處理后的鍛件性能下降，甚至不合格。例如，嚴(yán)重的石狀斷口和棱面斷口、過(guò)燒、不銹鋼中的鐵素體帶、萊氏體高合金工具鋼中的碳化物網(wǎng)和帶等。

       4、有些大型鍛件的組織缺陷，在終熱處理時(shí)將會(huì)進(jìn)一步發(fā)展，甚至引起開(kāi)裂。例如，合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件中的粗晶組織，如果鍛后熱處理時(shí)未得到改善，在碳、氮共滲和淬火后常引起馬氏體針粗大和性能不合格。

       不同成形方法，由于其受力情況不同，應(yīng)力應(yīng)變特點(diǎn)不一樣，因而可能產(chǎn)生的主要缺陷也是不一樣的。例如，坯料鐓粗時(shí)的主要缺陷是側(cè)表面產(chǎn)生縱向或45°方向的裂紋，錠料鐓粗只上、下端常殘留鑄態(tài)組織等；矩形截面坯料拔長(zhǎng)時(shí)的主要缺陷是表面的橫向裂紋和角裂，內(nèi)部的對(duì)角線裂紋和橫向裂紋；開(kāi)式模鍛時(shí)的主要缺陷則是充不滿(mǎn)、折迭和錯(cuò)移等。

       不同種類(lèi)的材料，由于其成分、組織不同，在加熱、鍛造和冷卻過(guò)程中，其組織變化和力學(xué)行為也不同，因而鍛造工藝不當(dāng)時(shí)，可能產(chǎn)生的缺陷也有其特殊性。例如，萊氏體高合金工具鋼鍛件的缺陷主要是碳化物顆粒粗大、分布不均勻和裂紋，高溫合金鍛件的缺陷主要是粗晶和裂紋；奧氏體不銹鋼鍛件的缺陷上要是晶間貧鉻，抗晶間腐蝕能力下降，鐵素體帶狀組織和裂紋等；鋁合金鍛件的缺陷主要是粗晶、折迭、渦流、穿流等。