非调质钢及其锻造成型概况
- 格式:wps
- 大小:207.50 KB
- 文档页数:8
调质钢与非调质钢简介一、调质钢1、简介所谓调质钢,一般是指含碳量在0.30~0.60%的中碳钢。
一般用这类钢材制作的零部件要求具有很好的综合机械性能,即在保持较高的强度的同时,又具有很好的塑性和韧性,传统方法往往是使用“调质处理”来达到这个目的,所以习惯上就把这一类钢称作调质钢。
各类机器上的结构零件大量采用调质钢,是结构钢中使用最广泛的一类钢,它是零件淬火后在500~650℃温度范围内进行回火处理的钢。
经调质处理后,钢的强度、塑性及韧性有良好的配合。
碳素钢、低合金钢及中合金钢,调质处理后的金相组织是回火索氏体。
各类机器上的结构零件大量采用调质钢,是结构钢中使用最广泛的一类钢。
2、性能特点除一般的冶金方面的低倍和高倍组织要求外,主要为钢的力学性能以及与工作可靠性和寿命密切相关的冷脆性转变温度、断裂韧性和疲劳抗力等。
在特定条件下,还要求具有耐磨性、耐蚀性和一定的抗热性。
由于调质钢最终采用高温回火,能使钢中应力完全消除,钢的氢脆破坏倾向性小,缺口敏感性较低,脆性破坏抗力较大,但也存在特有的高温回火脆性。
大多数调质钢为中碳合金结构。
有焊接性能要求的调质钢则为低碳合金结构钢,具有很高的塑性和韧性。
少数沉淀硬化型调质钢,属高强度和超高强度调质钢。
3、分类常用的合金调质钢按淬透性和强度分为4类:①低淬透性调质钢②中淬透性调质钢③较高淬透性调质钢④高淬透性调质钢以下介绍两种最典型的调质钢:A、45调质钢45钢是中碳结构钢,冷热加工性能都不错,机械性能较好,且价格低、来源广,所以应用广泛。
它的最大弱点是淬透性低,截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。
45钢调质件淬火后的硬度应该达到HRC56~59,截面大的可能低些,但不能低于HRC48,不然,就说明工件未得到完全淬火,组织中可能出现索氏体甚至铁素体组织,这种组织通过回火,仍然保留在基体中,达不到调质的目的。
45钢淬火后的高温回火,加热温度通常为560~600℃,硬度要求为HRC22~34。
质处理就是淬火以后,再高温回火。
调质处理是一种常用的工序。
这样的处理,既提高了强度,又保持了材料的韧性,还改善了材料的切削加工性。
45#钢是最常用的调质钢。
大量使用的结构钢制品通常都要进行淬火热处理,这样既耗费能源又给热处理件带来弊病,如变形、淬裂等。
非调质钢是在中碳锰钢的基础上加入钒、钛、铌微合金化元素,使其在加热过程中溶于奥氏体中,因奥氏体中的钒、钛、铌的固溶度随着冷却而减小,微合金元素钒、钛、铌将以细小的碳化物和氮化物形式在先析出的铁素体和珠光体中析出。
这些析出物与母相保持共格关系,使钢强化。
这类钢在热轧状态、锻造状态或正火状态的力学性能右接近达到一般质状态的力学性能水平,因此,在应用时可省略掉调质处理工序,既缩短了生产周期,又节省了能源。
非调质钢的力学性能取决于基体显微组织和析出相的强化。
非调质钢分为热锻用非调质钢、直接切削用非调质钢、冷作强公非调质钢和高韧性非调质钢。
热锻用非调质钢用于热锻件(如曲轴、连杆等),直接切削用非调质钢用热轧件直接加式成零件,冷作强化非调质钢用于标准件(如螺栓、螺母等),高韧性非调质钢用于要求韧性较高的零部件。
由于非调质钢不经热处理在锻造或轧制状态,即具有优良的综合性能的新型结构钢,故广泛的应用在汽车、拖拉机、摩托车、机床、油田钻井、石油输送管线、模具、标准件、船板、建筑钢筋、炮弹等方面。
参考相关标准:GB/T 15712-1995我国从1982年开始研制“珠光体—铁素体型”非调质钢,并于随后制定GB/T 15712-1995标准,列入9个钢种,属V系,Mn-V系,强度为700~800MPa级,大多用于汽车行业制造产品零件。
至今批量生产零件仅6个,年产量钢不足6万吨,占我国汽车用合金钢量约1~2%。
而与我国几乎同时代研制非调质钢的日本国,用于汽车行业批量制造零件的状况,据2003~2004年统计,其品种达23个,用钢量达204万吨,占日本汽车用合金钢量约64%,其非调质钢钢种覆盖V系,Mn-V系,Mn-V-Nb系,Mn-V-B系,强度700~1000MPa级,与英,法,意大利,德国等非调质钢的研制与应用水平相当。
微合金非调质钢的发展及现状刘瑞宁1,2,王福明1,李强2(11北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083;21石家庄钢铁公司技术中心,河北石家庄050031)摘要:介绍了微合金非调质钢的发展及其应用现状,开发微合金非调质钢符合钢铁产业发展政策和石钢公司的“边缘-精进”战略。
关键词:微合金;非调质钢;发展;应用1前言石家庄钢铁有限责任公司是中国汽车用钢(棒材)专业化生产企业,现年产钢能力近260万t,产品结构以优质碳素结构钢、合金结构钢、齿轮钢、轴承钢等五大系列汽车用钢(棒材规格为Φ14~180mm)为主,其热轧汽车棒材主要供锻造厂锻造成汽车零配件(如汽车前桥、半轴、转向节、发动机曲轴、连杆等)。
微合金非调质钢是一种理想的节约能源、节约资源的经济型新材料,符合钢铁产业发展政策要求,其用途十分广泛:凡是加工过程中需要调质的钢(如45,40Cr等)均可用非调质钢替代;省略调质工序,可省去占调质钢生产总成本6%的热处理(淬火+高温回火)费用,德国人估计用49MnVS3非调质钢代替调质钢做连杆可节约总成本的38%。
日本爱知公司分析,微合金非调质钢因省略调质处理这一工序,就可使热锻产品的成本降低18%[1]。
2微合金非调质钢的发展微合金非调质钢强化机理不同于调质钢。
调质钢是将轧、锻后钢材重新加热淬火再经高温回火获得所需组织性能。
而微合金非调质钢是在轧制温度下,使钢中V,Nb,Ti等合金碳氮化合物较充分溶入奥氏体,使奥氏体充分合金化,在轧、锻冷却过程中析出大量微细弥散分布的合金碳氮化合物,并发生沉淀强化及先共析铁素体呈细、小、弥散析出,分割和细化奥氏体晶粒使钢的强度与硬度增加,基体组织显著强化。
为此,获得相当调质钢经调质处理后的综合力学性能,由于省去了调质处理工序,因此称之为微合金非调质钢。
2.1国外微合金非调质钢的开发及应用20世纪60年代发展起来的微合金化技术为非调质钢的产生提供了理论和生产基础,70年代初期发生的能源危机直接促成非调质钢的出现及发展。
微合金非调质钢的发展及现状微合金非调质钢最早出现在20世纪60年代,当时主要为了增加钢材的强度和韧性而开发的。
首先使用的微合金元素是钒和钛,后来又引入了其他元素如铌、锰、硫等。
这些微合金元素能够通过晶界强化、形变诱导相变等方式改善钢材的力学性能。
微合金非调质钢具有许多优点。
首先,它的强度高。
由于微合金元素的加入,可以有效地调控晶粒尺寸和相变行为,使得钢材的强度得到提高。
其次,它的韧性好。
微合金元素能够促进钢材的织构调控,限制晶粒的长大,从而提升钢材的韧性。
再次,它的耐蚀性好。
微合金元素能够形成稳定的氧化物、硫化物等夹杂物,防止介质的入侵和侵蚀。
微合金非调质钢的应用领域非常广泛。
在汽车领域,微合金非调质钢可以用于制造车身结构件,具有较高的强度和刚性,能够提高汽车的安全性和耐撞性。
在航空航天领域,微合金非调质钢可以用于制造航空发动机部件,具有较高的耐热性和抗氧化性,能够提高发动机的可靠性和使用寿命。
在建筑领域,微合金非调质钢可以用于制造桥梁、楼宇等建筑结构,具有较高的承载能力和耐久性,能够提高工程的安全性和使用寿命。
目前,微合金非调质钢的研究和开发仍在不断进行中。
一方面,研究者正在探索新的微合金元素和控制技术,以进一步提高钢材的性能。
例如,一些研究人员正在研究利用微合金元素进行原子调控和相变控制的方法,以实现精确的力学性能调控。
另一方面,研究者正在开发新的制备工艺,以提高钢材的生产效率和降低生产成本。
例如,一些研究人员正在研究利用微合金非调质钢的热处理过程,以实现快速制造和高效处理。
在未来,微合金非调质钢有望得到进一步的发展和应用。
随着科学技术的不断进步,微合金非调质钢的性能将会得到进一步提升,其在汽车、航天航空、建筑等领域的应用也将会得到进一步拓展。
同时,微合金非调质钢的制备工艺将会越来越成熟,生产效率和质量稳定性也将会得到大幅提高。
总之,微合金非调质钢是一种具有巨大潜力的新型钢材。
通过不断的研究和开发,它的性能将会得到进一步提高,应用范围也将会不断扩大。
汽车结构钢技术及发展趋势前言迄今为止,在各类汽车材料中,钢铁材料占有的比例最高。
德国家庭用车的材料中,钢材占58%,雪铁龙富康轿车,钢材占全部材料用量的54%,美国中型轿车材料中,钢材占51%,可见钢材仍是汽车制造中的基本材料。
而钢材中结构钢比例占36%。
结构钢以其资源丰富、生产规模大、易于加工、性能多样、价格低廉、使用方便和便于回收等特性成为重要的汽车材料。
结构钢多用于动力、传动、承载等总成部位的关键和重要零部件,如发动机、变速器、车桥悬架等的齿轮、轴杆、弹簧类零件等,因此可以说结构钢是保证汽车运行性能的核心部件的制造材料。
近年来,随着汽车工业技术的发展,新型合金结构钢不断涌现。
进入21世纪后,随着节能、环保的法规要求和意识的提高,减轻汽车自身质量成为了降低汽车燃料消耗及减少有害气体排放的有效措施之一,减重、安全和节能以及汽车性能的提高都和合结钢的性能改进、提高密切相关。
近年来,冶金技术的进步,如炉外精炼、钢包合金化、真空处理等使结构钢高纯净度化、合金成分严格控制、淬透性窄带控制等成为可能。
而电磁搅拌的应用可使连铸坯的偏析明显下降,使之合金成份的均匀性提高,连铸连轧的技术进展,使钢材的生产成本下降,生产率提高,这些因素都使为汽车工业提供高性能、低成本的材料成为可能。
1非调质钢1.1 国际汽车用非调质钢发展状况及趋势汽车用微合金非调质钢是20世纪70年代伴随着第二次石油危机而开发的新钢种。
微合金非调质钢的强化机理是在中碳钢的基础上添加微量合金元素钒、钛、铌等,通过控制轧制或锻造过程的冷却速度,使其在基体组织中因弥散析出碳、氮的化合物而得到强化,使其在不需要后续热处理的情况下其性能指标达到调质钢的水平,从而节省了能源,减少了生产工序,降低了成本,经济效益显著。
另外由于省略了调质工序,减少了零件在热处理工序产生的淬火裂纹和变形等一系列的质量问题,对产品质量的提升也有一定的好处。
非调质钢首先美国得到应用,早在六十年代美国在SAE1140钢的基础上提高锰含量添加微合金元素锻造后不经过调质应用于轿车汽车发动机连杆的制造。
浅谈汽车用非调质钢的应用现状与发展1 前言近年来,随着汽车产量和汽车保有量的不断增加,汽车工业钢铁材料消耗量也在不断增加。
据统计,2009~2012 年汽车工业钢材消耗量分别4 500万t、6 000万t、6 500万t和6 800万t。
传统汽车零件以中碳钢棒材为坯料,热锻成型后进行调质处理来提高强度和韧性,缺点是能耗高、工序多、周期长、污染重、成本高、效率低,且普遍存在淬透性不足,调质后零件芯部得不到强韧性匹配较好的组织。
随着冶金技术的进步,为了解决以上问题,在20世纪70年代末开发了一类新钢种即微合金非调质钢。
汽车工业用钢在追求更高的零部件强韧性匹配度的同时更注重减轻重量,降低成本。
非调质钢通过微合金化、氧化物冶金技术及控轧控冷技术等便可实现高的强韧性匹配度,是满足上述需求的有效途径。
非调质钢的应用不仅可以省略调质过程、节省 30%~40%零件制造能耗、还可以降低20%成本。
另外,应用非调质钢可减少调质过程中淬火引起的变形开裂,从而简化矫直工序。
因此非调质钢在汽车工业的应用可以显著降低汽车零件制造过程中的能源消耗。
目前国外非调质钢的品种和用量都远高于中国汽车工业,因此开发高强韧性、高切削加工性、低成本的非调质钢,扩大非调质钢在我国汽车工业中的应用,以满足我国汽车工业节能减排和轻量化需求。
2 国内外非调质钢的历史及应用现状2.1 国外非调质钢的历史及应用现状20世纪70年代初,石油危机促使世界各国开始研制非调质钢,用以代替碳素结构钢和低合金结构钢。
20世纪80年代初,德国蒂森公司率先开发了一类新型钢种,即非调质钢,并以49MnVS3为代表的非调质钢号提供给汽车工业,至今该钢号已经取代了 50Mn、40Cr 等一系列调质钢,用于制造汽车的锻造曲轴。
随后,世界各国都竞相研究和应用非调质钢,先后开发了第二、三代及复合微合金化非调质钢,从而扩大了非调质钢的应用领域。
国外关于含有Nb、V、Ti或Al的微合金钢晶粒尺寸与性能之间关系的研究结果表明,晶粒细化是唯一能使钢强化且韧化的有效手段,析出强化也是微合金钢的一种主要强化机制。
非调质钢及其锻造成型概况一、非调质钢概况1.1 定义非调质钢是通过微合金化、控制轧制(锻制)和控制冷却等强韧化方法,取消了调质处理,达到或接近调质钢力学性能的一类优质或特殊质量结构钢。
1.2 分类根据非调质钢加工工艺,可分为:热轧、热锻非调质钢、易切削非调质钢、冷作硬化非调质钢。
热锻用非调质钢用于热锻件(如曲轴、连杆等),直接切削用非调质钢用热轧件直接加工成零件,冷作强化非调质钢用于标准件(如螺母等)。
根据非调质钢显微组织的不同,可分为:铁素体加珠光体型非调质钢、贝氏体型非调质钢、马氏体型非调质钢。
根据非调质钢性能,可分为:高强度微合金非调质钢,高韧性微合金非调质钢,高强高韧微合金非调质钢,表面强化微合金非调质钢。
另外还有轧制型材、切削加工性能等分类标准。
1.2.1 铁素体加珠光体型非调质钢根据铁素体是沿原奥氏体晶界析出还是晶内析出,可以分为普通的铁素体加珠光体型非调质钢和晶内铁素体型非调质钢。
普通的铁素体加珠光体型非调质钢由德国蒂森钢公司率先于1972 年开发,目前国内外非调质钢的应用类型主要以此为主。
这是因为此类非调质钢所含合金元素少,生产工艺简单,而社会效益却很显著。
铁素体加珠光体型非调质钢的强度水平在600~900 MPa 之间,但因其韧性较差,使用范围受到很大限制。
此类钢主要用于生产轴类零件以及机床的丝杠、汽车上的曲轴、连杆和轮毂。
铁素体加珠光体型非调质钢在控制冷却过程中发生相变时,铁素体易沿过冷奥氏体晶界析出,形成网状铁素体,使钢的韧性降低。
近年来,将氧化物冶金技术应用于非调质钢,开发出晶内铁素体型非调质钢。
具有晶内铁素体组织的非调质钢,其抗拉强度可达1 000 MPa ,并具有良好的韧性,是一种非常适合于制造汽车零件的非调质钢。
该钢种在日本已应用于载重汽车和普通乘用车。
1.2.2 贝氏体型非调质钢其化学成分特征为微合金低碳钢,显微组织为贝氏体。
与铁素体加珠光体型非调质钢相比,这类非调质钢具有较高的强韧性配合,特别是具有较好的低温韧性和焊接性。
日本的VMC 系列和我国的12Mn2VB 钢就属于此类钢种。
贝氏体型非调质钢的性能特点决定其适合于用做高强度、并要求高韧性(特别是低温韧性) 且形状复杂的重要制品。
表1为五种贝氏体型非调质钢的化学成分和力学性能。
1.3.3 马氏体型非调质钢1988 年美国Chaparral Steel 的P. H. Wright首次提出了第三代非调质钢的概念,指出此类钢具有低碳回火马氏体组织。
之后,日本、美国和我国相继开展了此类非调质钢的研究。
特点是:含碳量较低,其组织为回火马氏体,具有较高的强度和良好的韧性。
表2为马氏体非调质钢的化学成分和力学性能。
1.3 国内外研究进展早在1969年,德国科研人员研究了v元素在低碳钢中的强化作用;结合这一研究成果,1970年蒂森公司着手进行模锻新钢种的开发,随着研制出世界上第一个微合金非调质钢49MnVS3,用来替代调质钢CK45、球墨铸铁和中碳结构钢制造汽车的曲轴和连杆,并于1972年投入工业生产。
随后几年,蒂森公司的工程师们分别在非调质钢的力学性能、疲劳性能和使用性能方面进行了深入的研究。
上世纪七十年代爆发了中东战争,在世界范围内产生了石油危机,因此,以节能为特点的微合金非调质钢在欧洲和日本得到迅速的发展。
非调质钢以其节约能源,简化生产工序,减少环境污染等功效,受到各国生产和使用部门的重视,世界上的主要产钢国家都积极致力于此类钢种的生产和研制,例如,日本新日铁公司的高村等提出了氧化物冶金的概念,对非调质钢中硫化物形核及其对晶内铁素体(Intragranular ferrite,IGF)形核促进作用机理进行了大量研究;并对微合金钢的铁素体形核机理和影响控制因素进行了深入探索。
Honeycombe等对微合金钢中含V析出物的强化作用及析出物对组织性能的影响进行了研究。
欧洲一些国家(西德、法国、英国、意大利等)和日本的各大钢铁公司都制定了适应不同要求的钢种系列标准。
如英国的Sheffield公司开发了含V和Nb的非调质钢系列,瑞典开发了Din49MnV3t53。
551,法国东部优质钢公司开发了含V和Nb的非调质钢系列。
日本的各大钢铁公司相续建立了自己的非调质钢体系。
其中,日本的大同特殊钢公司生产了MF和MM系列非调质钢;新日铁开发出了锻造、直接切削和冷作强化等各种类型的非调质钢;神户制钢开发了出含v的非调质钢,用于制作汽车的连杆等;三菱制钢开发Nb、V复合添加的非调质钢,以改善了非调质钢的韧性;山阳特殊钢公司还研制了含铅易切削非调质钢MA系列。
我国非调质钢的研究和开发,比德国、瑞典等欧洲国家和日本晚,但比美国和俄罗斯要早。
从“六五’’攻关开始,国家先后组织了包括冶金、机械等行业,以及有关科研院所和高等学校在内的非调质钢研究与开发队伍,调查、研究并确定了开发的方向和内容;:制定了我国的第一个非调质钢标准GB/T15712.1995;“七五”进入研究的高潮,开发出我国的微合金非调质钢系列,填补了我国在该方面的空白;“八五”进行推广,形成了一定的规模;“九五”主要面向轿车用非调质钢的开发,扩大非调质钢的使用范围和数量,并在我国汽车制造业中获得应用。
随着汽车行业的飞速发展,对汽车零部件质量提出了更高的要求。
需要零部件生产过程能够对性能进行在线检测,并实现锻造和冷却过程的在线控制。
利用控锻、控冷方法生产高强度、高韧性的非调质钢曲轴,不但是汽车减重、降低能耗的需求;更是提高汽车发动机制造水平、保障整车性能的关键。
非调质钢发展的方向势必满足上述要求。
二、锻造工艺2.1 锻造工艺简介锻造是常用而古老的制造方法,锻造成形加工效率高,锻件的形状、尺寸稳定性好,具有最佳的综合力学性能;锻件的韧性高,纤维组织合理,件与件之间性能变化小,锻件的内部质量优于任何一种金属加工工艺。
锻造成形是指金属材料在工具(模具)的作用下,发生塑性变形从而获得具有一定形状和尺寸的锻件,并改善其组织结构而获得高的力学性能的加工方法。
锻造是热加工领域中得基本工艺之一,变形方式为体积成形。
按变形时的温度,有热锻、温锻和冷锻之分。
热锻时降低终锻温度或增大变形量,将会改变锻件的组织,改善钢的性能。
通过研究热锻工艺对钢的显微组织的影响,可以指导人们控制其力学性能。
2.2 调制钢强韧化工艺简介结构钢在淬火、高温回火(即调质处理)后具有良好的综合机械性能,有较高的强度,良好的塑性和韧性。
适用于这种热处理的钢种称为调制钢。
淬火时最易产生变形和开裂缺陷。
如只产生变形,虽然有些零件课设法校正,或靠预先留出加工余量,通过随后的机械加工(如磨削)使之达到技术条件要求,但这样却使生产工复杂化,且降低了劳动生产率,提高了成本。
有些零件如带型腔的模具、成型刀具或高强度钢制零件,淬火后往往不便于或不可能进行校正或机械加工,一旦变形超差就无法挽救而报废。
至于零件淬裂,自然更是无法挽救,从而给生产上带来损失。
此外,淬火还会产生氧化与脱碳、硬度不足和软点等缺陷。
调制钢的强度主要取决于α相的强度和碳化物的弥散强化作用。
淬火得到的马氏体组织经高温回火后,得到在α相基体上分布有极细小的颗粒状碳化物。
钢中碳的质量分数在0.3%-0.5%之间,可保证有足够大的碳化物体积分数以获得高强度。
在回火后,磷、锡、锑、砷等,在原奥氏体晶界平衡偏聚引起晶界脆化,导致高温回火脆性。
2.3 非调质钢锻造工艺的意义传统锻件为确保其综合力学性能,去除锻造应力或改善切削性能,力学加工前后通常必须进行预前以及最终热处理。
而非调质钢因其材料特性,可以利用锻造余热直接进行处理。
由于不需进行常规调质热处理,因此,减少和避免了常规热处理所带来的缺陷,如淬火裂纹、畸变、脱碳。
特别是对降低能源消耗、减少环境污染具有重要意义。
非调钢的设计原理主要是通过添加钒(V)钛(Ti)氮(N)等元素,采取锻造后控制锻件的不同冷却方式,使各种元素析出硬化而获得锻件所需的综合力学性能。
2.4 锻造工艺参数对非调质钢锻件组织和性能的影响由于非调质钢锻件在热锻后直接使用,省去了调质热处理工序,与调质钢锻件相比强度较高,但韧性较差。
为了保证非调质钢强韧性,获得良好的综合性能,有效途径即是细化奥氏体晶粒,配以适当冷速,即通过控锻控冷来达到控制材料力学性能。
对锻造非调质钢来说,锻造工序不仅是零件初成形的手段.同时又是锻件达到力学性能的关键工序。
影响非调质钢主要锻造工艺参数有加热温度、终锻温度、锻后冷却速度等。
因此,控索合理的锻造工艺参数极为重要。
2.4.1控锻是在锻造过程中通过对锻造工艺参数的合理控制,使热塑性变形与固态相变结合,以获得细小晶粒组织,使锻件具有优异的综合力学性能的锻造锻造加热温度对非调质钢组织和性能的影响新工艺。
2.4.1.1加热温度加热温度不仅是降低锻件形变抗力,提高金属流动性的变形条件,而且也是使微合金元素固溶,为弥散沉淀强化做好必要准备的先决条件。
在1050~1300℃的加热范围内,试件的强度随着温度的升高而增加,但增加的幅度并不大。
这是因为在1050℃下,以钒作为主要沉淀强化元素已基本同溶,来溶的部分已经很微量,因此,温度再升高,强度只有微量增加。
随着加热温度的升高、塑性、韧性均降低,在1050~1200℃范围内,降低的幅度很小.而当加热温度提高到1300℃时,塑性、韧性均发生急剧性下降,这主要是钒的碳氰化合物完全国溶后,在高温下,钢的晶粒迅速长大,使钢的塑性,韧性大幅度地下降。
因此,非调质钢的锻造加热温度不可太高。
研究表明,锻造加热温度的波动对含Nb钢性能的影响较大,而对含V钢的影响较小,尤其是锻造加热温度在1150~1250°C间,含V钢的强度和塑性几乎没有变化,只有冲击韧性缓慢降低。
含V非调质钢的锻造加热温度一般规定在1250°C以下。
2.4.1.2锻造温度锻造温度将影响奥氏体晶粒再结晶的程度、奥氏体晶粒的尺寸以及形变诱导析出的效果。
研究表明,非调质钢的硬度与晶粒尺寸的对数均呈线性关系。
热加工的温度越高,奥氏体晶粒粗化,再结晶驱动力越大,并且不易发生形变诱导析出,因而再结晶后的奥氏体晶粒也越大,冷却后钢的硬度也越高。
2.4.1.3终锻温度终锻温度降低,铁素体数量增多,颗粒直径变小,呈弥散分布。
原因主要是由于在锻造条件下,奥氏体晶粒变形并细化,处于动态再结晶过程中;终锻温度低,则驱动力小,晶粒没有足够的激活能促进晶粒长大,因此保留了细晶粒状态;而终锻温度高地试样,由于热激活能高,通过晶界迁移、经历吞并而长大。
同时,低终锻温度下,由于晶粒细小、畸变,先共析铁素体的形核位置多,因此铁素体数量较多;而终锻温度高,一方面使晶界减少,另一方面使得成分更为均匀,均导致先共析铁素体形核位置减少,因此铁素体数量较少。