大型锻件

大锻件第7部分大型锻件的特殊锻造方法大型锻件是指尺寸大、重量重、形状复杂的锻件。

由于大型锻件具有体积大、重量重、形状复杂等特点，对于传统的锻造工艺来说存在着很大的挑战。

为了解决这些问题，人们不断探索和发展出一系列特殊的锻造方法，以满足大型锻件的生产需求。

一、自由锻造自由锻造是大型锻件常用的一种特殊锻造方法。

它适合于大型锻件，尤其是体积大、重量重、形状复杂的锻件的生产。

自由锻造的基本原理是根据锻件的形状要求，将锻坯放在锻模上，通过锻造机械的压力和动力，使锻坯按照模具的形状进行变形。

自由锻造可以通过调整锻造工艺参数实现锻件的多次锻造，从而获得更为复杂的形状。

二、环形锻造环形锻造是一种通过多次锻造来改变锻件截面形状的方法。

它适用于大型环形锻件的生产，如大型轴类、轮缘等。

环形锻造的基本原理是将锻件放在由专用模具构成的环形锻造机上，通过连续的多次锻造和轧制，使锻件的截面形状逐渐变化，最终获得所需的形状。

环形锻造可以使大型锻件的断面更加均匀一致，减少缺陷和残余应力，提高锻件的力学性能。

三、多次锻造多次锻造是大型锻件常用的一种特殊锻造方法。

它适用于大型锻件的制造，特别是形状复杂、要求苛刻的锻件。

多次锻造的基本原理是通过多道锻造工序进行，每道工序都进行一次锻造和调整，最终获得所需的锻件形状和尺寸。

多次锻造可以使大型锻件的组织更加均匀细密，减少缺陷和残余应力，提高锻件的强度和耐磨性。

四、挤压锻造挤压锻造是一种通过挤压和锻造的双重作用来改变锻件形状的方法。

它适用于大型锻件的生产，特别是管状、圆柱形、圆锥形等形状的锻件。

挤压锻造的基本原理是通过将锻坯放在模具中，在其中一点上施加挤压力，使锻坯变形并修正形状。

挤压锻造可以提高大型锻件的密实度和结构均匀性，改善锻件的力学性能和表面质量。

五、热锻与冷锻结合热锻和冷锻是大型锻件常用的两种锻造方法。

热锻适用于大型锻件的制造，特别是对于高温锻造生产来说。

冷锻适用于大型锻件的制造，特别是对于低温条件下的锻造生产来说。

生产大型锻件的方法锻造是一种广泛应用于工业制造中的金属成形工艺，用于制造各种类型的零件和构件，包括大型锻件。

大型锻件的生产满足了许多行业的需求，如航空航天、船舶、汽车、石油化工等。

在生产大型锻件时，需要考虑到以下几个方面：材料选择、预热、锻造工艺、冷却处理、机械加工、热处理等。

1.材料选择：在选择用于生产大型锻件的材料时，需要考虑到工件的使用条件、性能要求、负荷、温度等因素。

常用的材料包括碳钢、合金钢、不锈钢、铝合金等。

材料的选择应考虑到机械性能、耐腐蚀性、耐磨性、热稳定性等因素。

2.预热：预热是锻造过程中的一个重要环节，它有助于降低材料的冷脆性、提高材料的塑性、改善金属的微观结构。

预热的温度和时间应根据材料的种类和规格加以确定。

3.锻造工艺：锻造工艺包括模具设计、锻造温度、锻造压力、锻造速度等。

模具的设计可以根据工件的形状和尺寸要求进行选择和设计。

在锻造过程中，需要控制好锻造温度，温度过高会导致材料的熔化和流动不均匀，影响质量；温度过低则会降低材料的变形能力。

锻造压力和速度的选择应根据工件的材料、尺寸和形状等因素进行确定。

4.冷却处理：大型锻件在锻造过程中会受到高温冲击和变形，需要进行冷却处理以恢复材料的力学性能和尺寸稳定性。

冷却处理可以通过水淬、空冷、热处理等方法来完成，具体方法的选择应根据工件的材料和要求进行。

5.机械加工：大型锻件在锻造完成后，通常需要进行一些机械加工，以满足工件的精度和表面质量要求。

机械加工包括车削、铣削、钻削、镗削等操作，可以通过机器设备来完成。

6.热处理：热处理是大型锻件生产的一种重要工艺，通过控制和改变材料的热处理工艺参数，可以改变材料的组织结构和性能。

常用的热处理方法包括退火、淬火、回火、正火等。

热处理的选择应根据工件的材料和性能要求进行。

总结起来，生产大型锻件的方法包括材料选择、预热、锻造工艺、冷却处理、机械加工和热处理等环节。

通过合理的工艺设计和控制，可以确保大型锻件的质量和性能，满足各行业对于大型锻件的需求。

大型锻件中常见的缺陷与对策大全摘要：I.引言- 大型锻件的应用背景- 锻造过程中常见缺陷概述II.大型锻件中的常见缺陷- 锻造裂纹- 夹杂物- 疏松- 偏析- 折叠III.大型锻件缺陷的对策- 针对锻造裂纹的对策- 针对夹杂物的对策- 针对疏松的对策- 针对偏析的对策- 针对折叠的对策IV.结论- 总结大型锻件中常见缺陷及对策- 强调质量控制的重要性正文：I.引言大型锻件广泛应用于航空、航天、能源等各个领域，其质量直接影响着设备的运行安全和可靠性。

在锻造过程中，由于各种原因，锻件中常会出现一些缺陷，如锻造裂纹、夹杂物、疏松、偏析和折叠等。

针对这些缺陷，本文将对大型锻件中的常见缺陷及对策进行探讨。

II.大型锻件中的常见缺陷1.锻造裂纹锻造裂纹是锻件中最常见的缺陷之一，主要由于锻造过程中金属的塑性变形不均匀，内部应力过大而产生。

裂纹可能出现在锻件的表面或内部，对锻件的使用性能产生严重影响。

2.夹杂物夹杂物是指在锻造过程中，金属中混入的氧化物、硅酸盐等非金属杂质。

夹杂物会影响锻件的力学性能和耐腐蚀性能，甚至导致锻件在使用过程中断裂。

3.疏松疏松是指锻件中出现的孔洞或疏松区域，通常由于金属在锻造过程中未完全充填模腔而产生。

疏松会降低锻件的强度和韧性，严重影响锻件的使用性能。

4.偏析偏析是指金属中某些元素或化合物在锻件中分布不均匀的现象。

偏析会导致锻件的性能不均匀，可能出现局部脆弱、疲劳裂纹等问题。

5.折叠折叠是指锻件在锻造过程中产生的折叠状缺陷，通常由于金属在流动过程中受阻或变形不充分而产生。

折叠会降低锻件的强度和韧性，影响锻件的使用性能。

III.大型锻件缺陷的对策1.针对锻造裂纹的对策- 优化锻造工艺，降低金属的内部应力- 严格控制锻造温度，避免过热或过冷- 合理设计模具，确保金属塑性变形均匀2.针对夹杂物的对策- 提高金属原料的质量，减少夹杂物的含量- 采用净化熔炼技术，降低金属中的杂质含量- 合理选择锻造工艺，避免金属氧化和硅酸盐形成3.针对疏松的对策- 提高锻造速度和变形程度，使金属充分充填模腔- 优化模具设计，确保金属流动畅通- 严格控制锻造过程中的润滑剂和冷却剂使用4.针对偏析的对策- 优化金属成分，控制元素含量和分布- 采用均匀化热处理工艺，改善金属的分布状态- 严格控制锻造过程中的温度梯度和冷却速度5.针对折叠的对策- 优化锻造工艺，确保金属流动顺畅- 合理设计模具，避免金属受阻和变形不充分- 严格控制锻造过程中的力度和速度IV.结论大型锻件中的常见缺陷及对策是锻造过程中需要关注的重要问题。

第四部分锻造用钢锭及铸锭技术一、 大型钢锭的组织结构及类型1．大型钢锭的组织结构z 激冷层：锭身表面的细小等轴晶区。

厚度仅6~8mm ；因过冷度较大，凝固速 度快，无偏析；有夹渣、气孔等缺陷。

z 柱状晶区：位于激冷层内侧；由径向呈细长的柱状晶粒组成；由于树枝状 晶沿温度梯度最大的方向生长，该方向恰为径向，因此形成了柱状晶区；其凝固速度较快，偏析较轻，夹杂物较少；厚度约50~120mm 。

z 分枝树枝晶区：从柱状晶区向内生长；主轴方向偏离柱状晶，倾斜，并出现 二次以上分枝；温差较小，固液两相区大，合金元素及杂质浓度较大。

z A 偏析区：枝状晶间存在残液，比锭内未凝固的钢液密度小，向上流动，形成A 偏析；在偏析区合金元素和杂质富集，存在较多的硫化物，易产生偏析裂纹。

z 等轴晶区：位于中心部位；温差很小，同时结晶，成等轴晶区。

钢液粘稠， 固相彼此搭桥，残液下流形成V 偏析，疏松增多。

z 沉积锥区：位于等轴晶区的底端；由顶面下落的结晶雨、熔断的枝状晶形成的自由晶组成，显示负偏析；等轴的自由晶上附着大量夹杂物，其组织疏松，且夹杂浓度很大；应切除。

z 冒口区：最后凝固的顶部；因钢液的选择性结晶，使后凝固的部分含有大量的低熔点物质，最后富集于上部中心区，其磷、硫类夹杂物多；若冒口保温不良，顶部先凝固，因无法补缩形成缩孔；质量最差，应予切除。

2． 大型钢锭的类型z 普通钢锭高径比：=+dD H 2 1.8~2.5；通常，10吨以下的钢锭：2.1~2.3，10吨以上的钢锭：1.5~2；锥度：=%100-D Hd 3~4% ； 横断面为8棱角形。

大钢锭为16，24，32棱角。

z 短粗型钢锭高径比： 0.5~2；锥度： 8~12%。

高宽比减小，锥度加大有利于钢锭实现自下而上顺序凝固，易于钢水补缩，中心较密实；有利于夹杂上浮，气体外溢，减少偏析；锭身较短，钢水压力小，侧表面不易产生裂纹；锥度大，易脱模；可增加拔长锻比。

本文通过以支承辊锻件为例，根据结合钢锭的内部组织情况，从理论分析入手通过生产实践将大型轴类锻件镦粗过程的演变、辅具创新进行总结，最后经过大量的试验证明了不断创新不仅可以提高锻件的质量，同时为制造厂的降低成本，加快生产效率提供了保障。

一、钢锭的内部特性钢锭从结构上主要由：冒口、锭身和水口底部三大部分组成见图1。

从内部组织形态上可以分为以下几个区：激冷层、柱状晶区、过渡晶带、锭心中部的粗大等轴晶区、沉积堆、倒V 形偏析、V 型偏析、冒口疏松、冒口所控控九个区域见图2。

钢锭的冒口区、等轴晶区、水口沉积区是钢锭内部组织较差的三个位置。

由于冒口区通过改锻钳把最后切除去掉，不会对锻件的质量造成影响。

中心粗大等轴晶区的内部疏松、晶粒粗大等缺陷通过中间的锻造过程比如多次压实可以进行改善，最终达到产品的要求。

唯有水口端沉积区由于钢液凝固过快，形成较厚的的细晶粒层，由于上部钢液中最初形成的晶体因比重大而下沉，将将碰断的树枝状晶体一起向下堆积。

在这一过程中，由于凝固中的钢液补缩能力较小，所以沉积区的组织比较疏松，氧化物、夹杂物比较多，根据锻造的特点在锻造过程中不容易去除，容易夹带进入锻件的本体，最终导致锻件探伤不合，造成废品。

为了最终锻件的合格，按照以往的锻造方法，提前将钢锭的水口沉积区进行切除，按照经验需要切除钢锭重量的5~7%。

按照100T 钢锭计算水口沉积堆就需要切除5~7吨，这样势必给企业的制造成本带来压力。

二、支承辊锻件的锻造流程及镦粗改进1.支承辊锻件的锻造流程。

2.支承辊锻件镦粗锻造方法改进。

镦粗是指缩小坯料高度增加坯料的横截面积尺寸的锻造工序。

在坯料的镦粗过程中有局部镦粗、整体镦粗。

镦粗可破坏钢锭的铸态树枝状组织。

拔长前的镦粗，不仅可以提高拔长比，还可以减少锻件力学性能的异向性。

对于含有过剩碳化物的钢，镦粗和拔长联合使用，可破碎碳化物并使其均匀化。

整体镦粗是合理锻造圆盘类、齿轮类、饼型类锻件的必经工序。

生产大型锻件的方法
1.锻压法：
锻压法是将加热的金属块放置于压机上，利用压机的压力将其压制成所需形状的工件。

这种方法可以制造出大型的锻件，如轮轴、曲轴等。

同时，锻压法可以提高金属的塑性，改善金属的内部结构，提高锻件的力学性能。

2.热冲压法：
热冲压法是将加热的金属块放置于冲压设备中，通过冲压工序将其压制成所需形状的工件。

这种方法能够制造出大型且复杂的锻件，例如航空发动机的外壳。

热冲压法能够使金属的流动性增强，有助于实现复杂形状的锻件。

3.锻模锻造法：
锻模锻造法是利用专用的模具将金属块加热后放置在模具中，通过锻打工序将其压制成所需形状的工件。

这种方法适用于大型锻件的生产，如风力发电机的轴、桥梁的构件等。

锻模锻造法能够保证锻件的尺寸精度和表面质量，并且可以减少后续的加工工序。

4.计算机数控锻造法：
计算机数控锻造法是利用计算机控制系统控制锻造设备的操作，根据设计要求将加热金属进行锻造。

该方法可以生产出大型、复杂的锻件，如汽车车架、船舶的螺旋桨等。

计算机数控锻造法可以提高生产效率，减少人工操作，达到更高的精度和质量要求。

总的来说，生产大型锻件的方法有锻压、热冲压、锻模锻造和计算机数控锻造。

每种方法都有其适用的工件类型以及优点和局限性，根据具体的要求选择合适的方法进行生产，能够提高生产效率和产品质量。

轴类大型锻件介绍大型板类锻件的淬火方式随着技术的不断提升，大型锻件已逐渐成为制造业中不可或缺的一部分。

轴类大型锻件和大型板类锻件是常见的两种大型锻件类型，而淬火则是大型锻件制造过程中的一个重要步骤。

轴类大型锻件轴类大型锻件通常用于船舶、风电、冶金和石油天然气等行业中。

这种锻件包括转子轴、锻轮等，具有重要的传动和支撑作用。

淬火方式轴类大型锻件淬火主要采用水淬、油淬和气淬三种方式。

水淬水淬是一种快速冷却的淬火方式，适用于对高碳钢等材料进行淬火。

水中的温度和淬火时钢件与水接触的面积对淬火效果有很大影响。

淬火后，钢件表面会形成一层薄膜，称为水膜。

水膜有助于钢件的变形和抗氧化性的提高。

油淬油淬也是一种快速冷却的淬火方式，相较于水淬更为温和。

油的温度和淬火时钢件与油接触的面积同样会影响淬火效果。

淬火后，钢件表面同样会形成一层薄膜，但是相对于水淬而言，油膜具有更好的绝缘性能和韧性。

气淬气淬是一种较为温和的淬火方式，常用于对铝合金、钛合金等难于淬火的材料进行淬火。

其中，采用氧化铝和氧气淬火的方式往往效果较好。

大型板类锻件大型板类锻件是制造冶金、化工、电力等行业中常用的大型锻件类型。

这种锻件包括轴承座、法兰、圆盘、船体等，具有承载、连接、传动、支撑等相关作用。

淬火方式大型板类锻件淬火主要采用水淬、油淬和空气淬三种方式。

水淬水淬同样适用于大型板类锻件的淬火过程。

钢件的表面积和淬火时的水温会影响淬火效果。

淬火后，钢件表面同样会形成一个水膜。

油淬油淬同样适用于大型板类锻件的淬火过程，通常用于需要进行初质淬火的钢材。

油温和淬火时钢件的油面积同样会影响淬火效果。

淬火后，钢件表面同样会形成一个油膜。

空气淬空气淬是一种温和的淬火方式，通常用于对不锈钢、特殊合金等材料进行淬火。

空气淬的淬火效果虽然比水淬和油淬略逊，但是具有一定的节能和环保优势。

小结大型锻件的淬火方式可根据锻件材料、结构和用途的不同而千差万别。

本文介绍了常见的水淬、油淬和气淬三种淬火方式，这些方式均有各自的优劣势和适用范围。

大锻件一般应用在大型机械的关键部位，由于工作环境恶劣，受力复杂多变，因此，在生产过程中对大型锻件的质量要求很高。

大锻件由钢锭直接锻造成形，生产大型锻件时，即使采用最先进的冶金技术，钢锭内部也不可避免存在微裂纹、疏松、缩孔、偏析等缺陷，严重影响锻件的质量，为了消除这些缺陷，提高锻件质量，就必须改进锻造工艺，选用合理的锻造工艺参数。

大锻件锻造不仅要满足所需零件形状和尺寸，而且重要的是破碎铸态组织、细化晶粒、均匀组织、锻合缩孔、气孔和缩松等缺陷，提高锻件内部质量。

钢锭尺寸愈大，钢锭中的缺陷也愈严重，锻造改善缺陷愈困难，进而增加了锻造难度。

在锻造过程中，镦粗和拔长是最基本的工序，也是不可缺少的工序，对于具有特殊外形的锻件来说，胎模锻造也较为常用。

一、镦粗工艺在大型锻件的自由锻生产中，镦粗是一个非常主要的变形工序。

镦粗工艺参数的合理选择，对大锻件的质量起着决定性的作用。

反复的镦拔不但可以提高坯料的锻造比，同时也可以破碎合金钢中的碳化物，达到均匀分布的目的；还可以提高锻件的横向力学性能，减小力学性能的异向性。

大型饼类锻件和宽板锻件都是以镦粗为主要变形，且镦粗的变形量很大，但是目前该类锻件的超声波探伤废品率很高，主要因为内部出现了横向内裂层缺陷，然而现行的工艺理论对此不能解释。

为此，从90年代开始，中国学者经过长时间的认真研究，从主变形区以及被动变形区理论出发，对镦粗理论进行深入研究。

提出了平板镦粗时刚塑性力学模型的拉应力理论以及静水应力力学模型的切应力理论，与此同时还进行了大量的定性物理模拟实验，并利用广义滑移线法和力学分块法来求解分析工件内部的应力状态，大量数据证明了该理论的合理性和正确性，揭示了利用普通平板镦粗圆柱体时其内部应力的分布规律，进而提出了锥形板镦粗新工艺，建立了方柱体镦粗的刚塑性力学模型。

二、拔长工艺拔长是大型轴类锻件锻造过程中必须的一道工序，也是影响锻件质量的主要工序，通过拔长工序使坯料截面积减小，长度增加，同时也起到打碎粗晶、锻合内部疏松与孔洞、细化铸态组织等作用，从而获得均质致密的高质量锻件。

GB-T 6393-2021 大型合金结构钢锻件gb-t6393-2021大型合金结构钢锻件gb-t6393-2021大型合金结构钢锻件jb/t6396－19921992-07-14发布1993-07-01实行大型合金结构钢锻件中华人民共和国机械电子工业部公布中华人民共和国机械行业标准jb/t6396－1992大型合金结构钢锻件1主题内容与适用范围钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差钢铁及合金化学分析方法金属拉伸试验方法金属布氏硬度试验方法金属夏比（v型缺口）冲击试验方法3.1需方应在订货合同中规定锻件的名称、类别、钢号、交货状态和供货数量。

3.2需方应提供订货图样和相关的精加工图样。

3.34制造ni≤0.30%cu≤0.20%4.2每个钢锭的水口、冒口理应足够多的切除术量，以确保锻件并无缩孔和轻微的偏析。

4.3锻件应当在存有足够多能力的锻压机上切削成形，以确保锻件内部充份锻透。

4.4热处理应当按订货合同规定的锻件交货状态展开。

55.15.1.11规定。

cr≤0.30%5.2力学性能5.1.2钢中的残余元素含量规定如下：5.1.3锻件成品分析结果的容许偏差应当合乎表中2的规定。

锻件的力学性能应符合表3的规定。

5.3外观、尺寸与公差5.3.1锻件不容许存有裂纹、卷曲、缩孔和其他严重影响表面质量的瑕疵。

5.3.2锻件的尺寸、公差应当合乎订货图样和订货合约的规定。

机械电子工业部1992-07-14核准1993-07-01实施jb/t6396－1992jb/t6396－1992备注：16mncr、20mncr、15cr2ni2、17cr2ni2、25crmo、42crmo、50crmo、30cr2ni2mo、34cr2ni2mo等钢种均转化德国sms公司标准钢号。

jb/t6396－1992注：成品的横截面积指粗加工锻件（不包括中心孔）的最大横截面积；锻件的最大横截面积；钢坯最大横截面积。

6试验方法和规则6.1化学成分分析6.1.1选矿分析6.1.1.1应在每炉（包）浇注时取样分析，对于多炉合浇的大钢锭应报告权重法计算的分析结果。

水压机锻件锻造加热规范一表1是常用锻钢的锻造温度范围，表2是常用锻钢的分组。

对表1,表2 中未列入的钢种，按化学成份相近的钢号确定。

二表3是热锻钢锻造加热规范。

热锻钢是指表面温度》550'C的钢锭或钢坯。

对于温度在400至550E之间者，应先按下表规定均热后，再按热锻钢加热。

表面温度低于400C,截面大于1000mm的热锻钢，由车间技术组或现场值班人员临时制定专用加热曲线。

注：钢锭表面温度采用高温计或红外线测温仪测量。

测量部位在钢锭冒口线以下100mm左右的凹面上。

三、表4至衰6是各组冷锻钢锻造加热规范冷锻钢是指在常温下存放的钢锭或钢坯，对于放在露天跨的冷锻钢，冬季（当年11月至下年2月）入炉加热前，需先吊至车间内避风处放2至3天后再入炉加热。

I.表列升温时间是总加热时间组成部份（总加热时间=升温时间+保温时间）。

对于热锻钢加热，在保证总加热时间的前提下，升温时间可根据实际加热情况缩短，但保温时间则应相应增长。

2•当具备采用高温计（或红外线测温仪）测定料温的条件时，对于热锻钢加热的升温时间及冷锻钢加热经750C保温后的升温时间的确定，可按实际升温时间计。

实际升温时间是指从开始升温到采用高温计测定料温的确达到始锻温度止这一段加热时间。

保温时间仍按表列值要求。

3.采用“ WHF '法锻造时转子及与转子质量要求相当（主要是指超声波探伤要求）的重要锻件，保温时间按表列值的2 倍计，其余锻件按表列值的1.5 倍计，采用“ JTS”法锻造时保温时间均按表列值的1. 2倍计。

4•进行镦粗的I、U、川组钢，，保温时间应按表列值增加30% .对于压钳口工序，各组钢的保温时间均可按表列值减少30-40％。

5、热锻钢的再加热，返炉时其表面温度》1100C时，，保温时间可按表列值减少40—50%，若表面温度在1000-1100C时，保温时间可按表刮值减少30-40%。

当需要执行此规定时，锻坯返炉的表面温度，由车间现场值班人员和中间检查人员共同确认。

大型锻件中常见的缺陷与对策大全（实用版）目录1.大型锻件概述2.大型锻件中常见的缺陷2.1 偏析2.2 疏松2.3 密集性夹杂物2.4 发纹2.5 白点3.缺陷产生的原因3.1 温度变化和分布不均匀3.2 金属塑性流动差别大3.3 钢锭冶金缺陷多4.缺陷的检测方法4.1 无损检测技术4.2 表面检测5.缺陷的对策5.1 优化锻造工艺5.2 改进材料质量5.3 提高设备性能5.4 强化生产管理正文一、大型锻件概述大型锻件是指尺寸大、重量重的锻件，通常用于制造大型机械设备、船舶、电力设备等。

由于其尺寸和重量的特性，大型锻件在制造过程中容易产生各种缺陷，严重影响设备的性能和安全。

因此，研究大型锻件中常见的缺陷及其对策是十分必要的。

二、大型锻件中常见的缺陷1.偏析偏析是指合金中成分分布不均匀的现象，可能导致锻件的力学性能不稳定。

2.疏松疏松是指锻件中存在许多孔隙，容易降低锻件的强度和韧性。

3.密集性夹杂物密集性夹杂物是指锻件中存在的大量微小夹杂物，会影响锻件的性能。

4.发纹发纹是指锻件表面出现的细小纹路，可能引起疲劳裂纹，影响锻件的使用寿命。

5.白点白点是指锻件中出现的白色斑点，通常是由于锻件冷却过快引起的，可能影响锻件的性能。

三、缺陷产生的原因1.温度变化和分布不均匀大型锻件在加热和冷却过程中，由于截面尺寸大、热传导不均匀，导致温度变化和分布不均匀，从而引发缺陷。

2.金属塑性流动差别大在锻造过程中，金属的塑性流动差别大，可能导致部分区域变形不足，产生缺陷。

3.钢锭冶金缺陷多钢锭中的冶金缺陷，如夹杂物、气孔等，在锻造过程中可能被放大，导致锻件缺陷。

四、缺陷的检测方法1.无损检测技术无损检测技术可以检测锻件内部的缺陷，如射线探伤、超声波探伤等。

2.表面检测表面检测可以观察锻件表面的缺陷，如磁粉探伤、渗透探伤等。

五、缺陷的对策1.优化锻造工艺通过调整加热温度、保温时间、锻造顺序等，优化锻造工艺，减少缺陷产生。

大型锻件中常见的缺陷与对策2010-5-27 8:49:16 来源：中国钢铁产业网信息中心编辑：王宝玉大型锻件中常见的缺陷与对策大型锻件中的缺陷，从性质上分为化学成分、组织性能不合格，第二相析出，类孔隙性缺陷和裂纹五大类。

从缺陷的产生方面可分为，在冶炼、出钢、注锭、脱模冷却或热送过程中产生的原材料缺陷及在加热、锻压、锻后冷却和热处理过程中产生的锻件缺陷两大类。

大型锻造中，由于锻件截面尺寸大，加热、冷却时，温度的变化和分布不均匀性大，锻压变形时，金属塑性流动差别大，加上钢锭大冶金缺陷多，因而容易形成一些不同于中小型锻造的缺陷。

如严重偏析和疏松，密集性夹杂物，发达的柱状晶及粗大不均匀结晶，敏感开裂与白点倾向，晶粒遗传性与回火脆性，组织性能的严重不均匀性，形状尺寸超差等等。

大型锻件中常见的主要缺陷有；1.偏析钢中化学成分与杂质分布的不均匀现象，称为偏析。

一般将高于平均成分者，称为正偏析，低于平均成分者，称为负偏析。

尚有宏观偏析，如区域偏析与微观偏析，如枝晶偏析，晶间偏析之分。

大锻件中的偏析与钢锭偏析密切相关，而钢锭偏析程度又与钢种、锭型、冶炼质量及浇注条件等有关。

合金元素、杂质含量、钢中气体均加剧偏析的发展。

钢锭愈大，浇注温度愈高，浇注速度愈快，偏析程度愈严重。

（1）区域偏析它属于宏观偏析，是由钢液在凝固过程中选择结晶，溶解度变化和比重差异引起的。

如钢中气体在上浮过程中带动富集杂质的钢液上升的条状轨迹，形成须状∧形偏析。

顶部先结晶的晶体和高熔点的杂质下沉，仿佛结晶雨下落形成的轴心∨形偏析。

沉淀于锭底形成负偏析沉积锥。

最后凝固上部区域，碳、硫、磷等偏析元素富集，成为缺陷较多的正偏析区。

图片6-1为我国解剖的55t34CrMolA钢锭纵剖面硫印低倍图片及区域偏析示意图。

图片6-1 钢锭区域偏析硫印示意图①“∧”型偏析带②“∨”型偏析带③负偏析区防止区域偏析的对策是：1）降低钢中硫、磷等偏析元素和气体的含量，如采用炉外精炼，真空碳脱氧（VCD）处理及锭底吹氩工艺。

Cr12MoV钢大型锻件的锻造工艺I. 引言A. 研究背景B. 研究目的和意义II. Cr12MoV钢大型锻件的材料特性A. Cr12MoV钢的化学成分和性能B. 钢锭的质量要求C. 锻件的成形难度和要求III. Cr12MoV钢大型锻件的锻造工艺A. 预处理工艺1. 钢锭的加热和热处理2. 模具和汽锤的准备B. 锻造工艺1. 非等径锻造2. 等径锻造C. 冷却和回火处理IV. Cr12MoV钢大型锻件的质量控制A. 锻件表面质量检测B. 内部质量检测C. 化学成分和机械性能检测V. Cr12MoV钢大型锻件的应用前景和发展方向A. 应用领域B. 现阶段面临的挑战和问题C. 未来发展趋势和方向VI. 结论A. 研究成果总结B. 研究意义和贡献C. 进一步研究和发展方向注： Cr12MoV是一种特殊钢，用于锻造大型锻件，这种钢的化学成分、机械性能和材料特性都需要纳入考虑，进行科学的生产和制造，才能获得高质量的锻件。

第一章：引言锻造是金属加工中一项重要的工艺，通过锻造可以改变金属材料的形状和性质，制造出符合特定要求的零部件和机械设备。

Cr12MoV钢是一种高性能的特殊钢，常用于制造大型锻件，具有良好的机械性能和耐磨、耐腐蚀性能，广泛应用于航空、航天、化工等领域。

对于Cr12MoV钢的大型锻件，其锻造工艺和质量控制是非常关键的，对于生产效率、产品质量和工业安全均有重要影响。

本文将对Cr12MoV钢大型锻件的锻造工艺进行研究，探讨材料特性、锻造工艺和质量控制等相关内容，希望为相关领域的工程师和研究人员提供参考。

第二章：Cr12MoV钢大型锻件的材料特性本章主要介绍Cr12MoV钢的化学成分和性能、钢锭的质量要求、锻件的成形难度和要求。

1. Cr12MoV钢的化学成分和性能Cr12MoV钢是一种铬钼钒高速工具钢，主要成分为C、Cr、Mo和V等。

根据生产的不同工艺和设备，其成分和性能略有不同，且不同批次的产品也存在冷热裂纹和变异等质量问题。

收稿日期:2021-06-17;修回日期:2021-08-22作者简介:吕玉荣(1982—),女,山东潍坊人,讲师,主要从事金属材料的成型加工研究,E-m ai l :119081079@ 。

大型C r12M oV 钢锻件的锻造工艺分析吕玉荣文章编号:1674-9146(2021)11-083-02C r 12M oV 钢具有高硬度、高耐磨性的优点,是我国最常用的冷作模具钢之一,因此被广泛用于高精度、高负荷、高寿命的冷变形模具[1-3]。

但它的缺点也不容忽视,由于其变形抗力大,塑性变形能力差,锻造温度范围区间小,因此大型锻件的锻造工艺十分复杂,锻造时难度较大,很难保证大型锻件的质量[4-5]。

本文对大型Cr 12M oV 钢锭的锻造工艺进行了试验研究,并总结出了大型锻件的锻造要点。

1C r 12M oV 钢的化学成分及各成分作用1.1化学成分C r 12M oV 钢的化学成分见表1。

1.2各成分作用C 元素质量分数越高,硬度和耐磨性越大,而Cr 12M oV 钢的C 元素质量分数为1.45%~1.70%,属于高碳钢,因此其硬度和耐磨性都高。

Cr 元素可以增加钢的淬透性,提高其回火的稳定性,并且还会使其产生二次硬化现象。

M o 元素可以使钢的淬透性增加,同时还可以细化晶粒,从而起到细晶强化的作用。

V 元素既能细化晶粒、提高韧性,又能形成高硬度的碳化钒(V C ),从而进一步提高钢的耐磨性[6-8]。

2大型C r 12M oV 钢锻件的锻造工艺分析2.1锻前准备由于钢锭本身就存在各种不同程度的铸造缺陷,因此加热前需要清除相关缺陷,如钢锭表层的氧化皮和表面裂纹等。

采用切削加工后,还要对钢锭进行磁力探伤,保证钢锭内部不能有残留的裂纹。

2.2锻造所用钢锭选择试验所用钢锭质量及相关锻造工序、总锻比见表2。

表1C r 12M oV 钢的化学成分(%)表2锻件工序安排. All Rights Reserved.2.3锻造特点由于Cr 12M oV 钢的C 元素质量分数和C r 元素质量分数都很高,并且所含合金元素也多,因此其晶体结构比较复杂;又由于金相组织中的莱氏体脆性大,因此Cr 12M oV 钢很难进行塑性变形。

第七部分 大型锻件的特殊锻造方法大型锻件锻造的目的之一，在于通过压力将钢锭凝固过程中形成的疏松、空洞等缺陷锻合。

近年来，由于石油、化工、电力等领域的需求，锻件尺寸越来越大，相应的钢锭规格也越来越大型化，且远远超过锻造设备大型化的进程。

如何利用现有设备能力通过工具和锻造方法的改进实现上述目的即成为新的课题。

另外，钢锭内部的缺陷集中在其心部，希望通过特殊的工具形状在心部形成较大变形，并形成大的静水应力。

因而出现了一系列新的锻造方法。

一． FM 锻造法1． 概念z Free From Mannesmann effect避免产生“曼内斯曼”效应，即心部不产生轴向拉应力的锻造方法。

z 不对称的上下砧，上为普通平砧，下为大平台。

2． 机理z 普通平砧对称拔长时沿高度方向的轴向应力分布5.0/=h w %20=h ε时的等效应变和静水应力分布。

见下图，a ）为等效应变ε，b ）为静水应力σσ/m 。

由图可见：沿高度方向轴向变形分布：变形以轴向中心线上、下对称砧下------------微小变形区过渡区--------较大变形区中心-----------较大变形区。

沿高度方向轴向应力分布：应力以轴向中心线上、下对称砧下-----------大静水应力过渡区--------小静水应力中心-----------静水应力为正值，轴向、横向均为拉应力。

缺陷集中的中心区应变强度不大，且存在较大轴向拉应力（平均应力为正），即存在Mannesmann effect ，易使缺陷扩展。

若要不出现拉应力，则需加大砧宽至9.0~8.0/=h w ，但所需压力很大，对于大钢锭很难用现有的压机实现。

z FM 锻造法原理上下砧不对称，上小下大（见图）。

锻造力（主作用力）的作用面积沿高度方向逐步增大，垂直应力，即主应σ的绝对值逐渐减小，因此上部金属容易满足屈服条件。

这必将导致上部金力3属先变形，且变形量大，下部金属后变形，且变形量小或不变形的结果。