大型鍛件控制夾雜性裂紋的鑄造工藝方法

    在模擬研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用已有的研究結(jié)論，分別給出了：一錠一件鑄造大型及特大型餅類鍛件、一錠多件鑄造大中型餅類鍛件、近方形模塊鍛件和板形模塊鍛件這四種以控制夾雜性裂紋等缺陷為特色的鑄造工藝。這種工藝方法的目的，就是在鍛件成形的過程中，除鍛件外部尺寸精度達(dá)到要求外，還要對鍛件內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行同步控制。限于篇幅，這里僅對在大型餅類鍛件的工藝制訂中，除按常規(guī)鑄造工藝確定部分工藝參數(shù)外，還應(yīng)遵循的準(zhǔn)則分列如下：

    1、控制預(yù)鐓粗變形量

    用普通鋼錠生產(chǎn)管板鍛件時，無論孔洞和疏松的壓實(shí)靠拔長操縱還是靠鐓粗操縱來實(shí)現(xiàn)，對鋼錠進(jìn)行預(yù)鐓粗都是不可避免的。模擬研究的結(jié)果表明，高徑比H/D在0.6～2.0之間的鋼錠，內(nèi)部微夾雜性裂紋開始聚合的鐓粗變形量為50%?？紤]到后續(xù)變形對鍛件心部夾雜延展的進(jìn)一步作用，鋼錠的預(yù)鐓粗變形量應(yīng)控制在40%左右為宜。如需要進(jìn)一步減少鍛件的高度，可采用旋轉(zhuǎn)進(jìn)砧壓下來實(shí)現(xiàn)。 

    2、保證壓實(shí)所需的變形工藝參數(shù)

    普通鋼錠生產(chǎn)餅類鍛件時，由于鐓粗比大，一般鋼錠內(nèi)部的孔洞、疏松等缺陷都有可能在成形的過程中被壓實(shí)。但若鋼錠重量大而壓機(jī)噸位小，或成品鍛件較厚，則有可能出現(xiàn)無法達(dá)到壓實(shí)要求的情況。因此，采用FM法鑄造時，應(yīng)滿足砧寬比W/H＞0.6，單面壓下量＞15%的要求。

    3、控制終鍛火次及變形量

    為修復(fù)前步鑄造工藝中可能產(chǎn)生的、探傷可見的夾雜性裂紋，要求在普通鑄造工藝中，增加對終鍛火次和變形量的控制要求。由于鍛件內(nèi)部未完全被夾雜物分隔的裂紋在一定的條件下是可以修復(fù)的。具體執(zhí)行時，可將半成品鍛件返爐后，在高溫下保溫，使鍛件內(nèi)部裂紋處的孔洞被充分填充，然后按壓實(shí)所需的變形量進(jìn)行終鍛變形及整形，壓實(shí)內(nèi)部仍存在的顯微孔洞并達(dá)到對鍛件的尺寸要求。對終鍛火次進(jìn)行控制的另一目的是利用鍛件的高溫停鍛效應(yīng)，以保證鍛件內(nèi)部晶粒尺寸的均勻一致，避免混晶現(xiàn)象的發(fā)生。由于晶粒尺寸的大小可以通過后續(xù)熱處理進(jìn)行調(diào)節(jié)，但混晶則是難于改變的。

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