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大型锻件的缺陷有很多种,但是常见的并对工件安全性造成---威胁的则主要有以下几种:裂纹、白点、缩孔、气泡、夹杂物等。
裂纹内含物多有空气存在,空气的声阻数量级约为102,而金属材料的声阻抗数量级约为106,可见空气和金属材料的声学特性相差很大。由前述结论可知,裂纹与基体材料的边界是“软”边界。
白点一般认为是由于工件热处理过程中氢逸散不充分,残留在基体中而形成的。由于氢气的声学特性阻抗约为1. 15 & 102,远远小于金属材料的声学阻抗。因此,由前述结论可知,白点缺陷与基体材料的边界属于“软”边界。
缩孔与气泡这2种缺陷的内含物均为气体,气体的声特性阻抗数量级为102,远小于金属材料的声特性阻抗,所以这种缺陷与基体材料边界亦属于“软”边界。
非金属夹杂物主要是指钢中的铁及其他元素与氧、硫、氮等作用形成的化合物,以及在炼钢和浇注过程中混入钢中的耐火材料碎片。由于这些碎片的成分主要是s ia l fe等的氧化物,故可说钢中的非金属夹杂物是气体在钢中存在的一种形式。这类材料的声特性阻抗小于金属基体的声特性阻抗,所以这类缺陷与基体材料的边界可被认为是“软”边界。
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山西锻件厂的余热利用有什么意义?
机械零件大量采用碳素结构钢和低合金结构钢,其锻件被常用的热处理工艺为正火、等温正火、退火和调质。
调质能耗:采用连续式电阻炉,淬火温度840℃~860℃,每kg锻件实际耗电约为0.6kwh.采用连续式电阻同火炉,回火温度550℃~650℃,每kg锻件实际耗电约0.4kwh。
正火能耗:采用连续式电阻炉,正火温度930℃~960℃,每kg锻件实际耗电为0.5kwh。
等温正火能耗:采用连续式电阻等温正火炉,加热温度为920℃~940℃,快速冷却,等温温度600℃~650℃,每kg锻件实际能耗约为0.8kwh。
以上数据是统计连续式电阻炉全年的实际平均值,例如实际测量连续式铸链电阻淬火炉24h生产的单位电耗约0.5kwh/kg,许昌筒类锻件定制,但是,由于在全年生产过程中,故障停炉等各种原因反复升温,其每千克锻件实际耗电为0.6kwh。
以上数据仅供参考,因为锻件热处理能耗大小由炉型、装载方式、钢种和生产方式决定,筒类锻件定制加工,其中周期加热炉比连续加热炉能耗大,例如连续式网带电阻炉或连续式铸链电阻炉能耗损失较小,而台车式电阻炉能耗损失就较大。
由以---析可知,锻件在热处理过程中要消耗很多能源,因此国外工业发达均高度重视锻件的余热利用,大量采用锻件余热热处理工艺,国内使用也较多,但尚不普及。
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锻造锻件时退火的目的和种类?
球化返火:为使锻件中碳化物球状化而进行的退火工艺。即将钢材加热到ac1以上20~30℃,保温一段时间,然后缓慢冷却,得到在铁素体的基体上均匀分布着球状或颗粒状碳化物的组织。
球化退火主要适用于共析钢和过共析钢,如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。这些钢经轧制、锻造后空冷所得组织是片层状珠光体与网状渗碳体,这样的组织硬而脆,不仅难以切削加工,而且以后淬火过程中也容易变形和开裂。而球化退火得到的是球状珠光体组织,其中的渗碳体呈球形颗粒,弥散分布在铁素体基体上。和片状珠光体相比,不但硬度低,便于切削加工,而且在淬火加热时,奥氏体晶粒不易粗大,冷却时锻件变形和开裂倾向小。另外,对于一些需要---冷塑性变形(如冲压、冷镦等)的亚共析钢有时也可采用球化退火。
由于球化退火只是加热到略高于ac1的温度,其奥氏体化是“不完全”的,只是片状珠光体转变成奥氏体,及少量过剩碳化物溶解。因此,它不可能消除网状碳化物。如过共析钢有网状碳化物存在,则必须在球化退火前---行正火,将其消除,这样才能---球化退火正常进行。
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