锻造知识培训讲义
- 格式:doc
- 大小:84.50 KB
- 文档页数:6
锻加工基础知识教材第一节、锻件加工研究对象一、内容:1、金属材料。
2、轴承行业常用钢材。
3、钢材的缺陷。
4、锻件内在质量及缺陷。
5、轴承套圈退火与正火。
二、授课有关学习资料:1、金属的概念:祖先开始认为,金属是可锻好——有光泽的——有良好导热性和导电性,并随着温度的增加,导电性而降低的物质叫金属。
这也是区别金属与非金属的标准。
2、钢铁生产过程A、铁矿石——炼成生铁——炼钢——钢锭——炼制成型材(棒料、带料、板料、管料,以及各种型材)——加工使用。
B、粉末冶金——粉末配料——压制成型——烧结3、什么叫合金钢?人为的,有目的地加入一种或几种元素,按预期效果改变其性能,所获得的金属材料叫合金钢。
4、Fe(铁)、C(碳)钢的基体。
纯铁不可锻造。
5、Gr(铬)是提高钢淬透性和淬硬性的主要元素,同时铬与碳相化合,形成合金碳化物,从而提高了钢的硬度及耐磨性,改善了钢的拉氧化性能,抗腐蚀能力。
6、Mo(钼)提高钢的韧性及热塑性,但脱碳及过热性较大。
对热处理,能够提高钢的淬透性,增加抗回火软化的能力。
钼在工件较高回火时会出现二次硬化现象。
7、Mn(锰)能强化铁素体和细化珠光体,提高钢的强度。
对热处理,能够显著提高钢的淬透性。
但组织应力较大,含Mn高的合金,必须在淬火后及时回火,避免开裂、变形。
8、Si(硅)能强化铁素体和细化珠光体,提高钢的强度和硬度,低温回火时有阻止硬度降低作用。
10、钢材的缺陷:缩孔残余、白点、气泡、氧化物、硫化物、硅酸盐等,这些缺陷都是在钢锭冶炼过程中,将一些非金属冶炼产物,如耐火材料、外来金属、熔渣等带入钢锭内,在冷凝结晶过程中,由于结晶条件不同,造成钢中的不均匀和某些缺陷被一一显现出。
11、带状碳化物——是钢锭浇注过程中由成份偏析而成,轧制中沿轴承向呈带状分布,称带状碳化物。
以上钢材的缺陷都会给锻加工过程中造成断裂,尺寸不稳定,细裂纹等缺陷。
12、锻加工套圈出现内在质量及缺陷。
①轴承钢始锻温度1050~1100℃,轴承钢停锻温度800~850℃。
锻造知识培训讲义§钢锭知识及钢锭冶炼1、钢锭是将冶炼钢液在一定温度下注入钢锭模中凝固而成的。
钢锭的形状通常是截头锥体,上部较大,下部较小,截面形状有方形、圆形、扁方形、多角形。
其结构及内部组织如下图。
缩孔正偏析形偏析倒形偏析负偏析在冒口部位,一般有缩孔、疏松等冶金缺陷;在锭身部位从外向内有细晶粒层、柱状粗晶和等轴粗晶;在底部有夹渣物沉积(主要是密度较重的金属和非金属夹渣物)。
由于钢锭冒口和底部存在严重的缺陷,不能作为锻件的一部分,对于冲大孔后芯棒拔长和扩孔锻件,底部可以适当利用。
2、钢锭的冶金缺陷缩孔:钢锭凝固后,在上端形成的孔洞及缩管;主要由于钢锭在冷凝收缩时钢液不足补缩不良造成的,锻造切除不干净会形成裂缝与折叠;减小和消除的措施主要是采用发热冒口、绝热冒口、改善钢液补缩条件,使缩孔上移到冒口处,锻造时切除。
疏松:钢锭中上部海绵状组织结构,包括中心疏松和一般疏松;主要由于钢锭在冷凝晶间冷缩形成的显微空隙与针孔,此处夹杂聚集力学性能较差;减小和消除的措施提高加热温度,通过锻造压实。
枝晶偏析(微观树枝状偏析):树枝状晶与晶间物理、化学及杂质分布的不均一性;主要由于钢锭在冷凝时的选择性结晶及溶解度的变化造成;减小和消除的措施是通过高温扩散、锻造变形和热处理均匀化来消除。
区域偏析(宏观偏析):钢锭内各处化学成分及杂质分布的不均一性,如锭心的V型正偏析、离心的倒V 型正偏析以及底部的锥形负偏析区;主要由于钢锭在冷凝结晶过程中的选择性结晶、溶解度变化,各处密度差异造成,区域偏析会造成锻造裂纹及力学性能不均匀等缺陷;减小和消除的措施是降低钢液中的S、P等偏析元素的含量,采用多炉合浇及冒口补浇工艺和采用振动浇注。
硫化物夹杂:内生非金属夹杂物FeS、MnS等低熔点物质,分布在枝晶间及区域偏析处,塑性好,易变形;偏析严重,硫含量高,片状或密集分布危害大,形成应力集中开裂,形成热脆,降低力学性能;减小和消除的措施是炼钢时充分脱硫,减少偏析,充分锻压变形改善夹杂物的形状与分布。
锻造基础知识讲座(一)锻造的基本概念。
锻造是锻压工艺的一部分,锻压包括锻造和冲压两部分。
锻造的根本目的:是获得所需形状和尺寸,同时要求其性能和组织符合一定的技术要求的毛坯。
锻造按温度来分有:热锻、温锻和冷锻。
不同的锻造温度对锻件的组织和性能的影响也是不同的。
下面介绍的内容主要是热锻部分知识。
锻造分自由锻和模锻两部分。
自由锻是自由锻造的简称,自由锻包括胎模锻,适用于单件小批生产。
模锻适用于批量生产和大批量生产,如汽车制造行业。
自由锻和模锻是锻造工艺的主要支柱。
发达国家的模锻件占锻件总重量的70%以上;我国在50年代模锻件占锻件总重量不到20%,现在有进步,但模锻件总重乃比自由锻件少。
自由锻又分手工锻和机器锻。
手工锻在现在工厂用得很少,只在工具修理部门有,农村的铁匠炉基本上还是用手工锻。
机器锻又分锤上自由锻和水压机上自由锻,前者用来生产大、中、小锻件;后者用来生产大型和特大型锻件。
自由锻特点:1.所用工具简单,通用性强,灵活性大。
2.靠工人的手工操作来控制锻件的形状和尺寸,因此,锻件的精度差,工人的劳动强度大,生产率低。
锻件的主要缺陷有:1.裂纹:有横向、纵向裂纹及其它各种裂纹。
2.过烧。
3.白点(锻件内部银白色、灰白色圆形的裂纹)4.折叠。
5.疏松、非金属夹杂物。
6.机械性能达不到要求(锻比不够)。
7.弯曲、变形。
产生以上缺陷的原因很多,有铸锭缺陷引起的,有锻造加热不当引起的,有锻造本身的原因,也有锻后冷却和热处理不当引起的。
总之,原因很多。
所以当锻件的缺陷发现后,需要综合起来进行分析,并要掌握在不同情况下产生缺陷的不同特征,以便具体问题进行具体分析。
(二)锻造设备简介。
1.自由锻设备:有锻锤和水压机两类。
(1)锻锤有:简易锻锤---夹板(杆)锤:最大吨位1~2吨。
弹簧锤:最大吨位100公斤左右。
钢丝锤:最大吨位3吨。
如我厂的3 吨落锤。
空气锤:规格有:40、65、75、150、250、400、560、750、1000公斤等。
文件名称第 1 版核准审批审核编制发布日期实施日期目录一、锻造的概念 (3)1、自由锻 (3)2、模锻 (3)3、胎模锻造 (4)二、锻造的工艺性 (4)1 、自由锻造的工艺性 (4)2、模锻件结构工艺性 (4)三、锻造的加热温度控制 (5)1、加热的目的 (5)2、加热容易产生的缺陷 (5)3、中频感应加热炉 (6)四、锻件质量检验及控制 (7)1、锻件缺陷的分类 (7)2、锻件缺陷产生原因 (7)3、锻件质量控制的主要内容和方法 (9)一、锻造的概念在外力的作用下,使坯料产生局部或者全部变形,以获得一定几何尺寸、形状和内部组织的锻件加工方法称为锻造。
锻造普通分为自由锻和模锻两大类。
1、自由锻:利用冲击力或者压力使金属在上锤、下砧之间朔性变形,从而得到所需要锻件的锻造方法。
自由锻造的特点:工艺灵便、成本低、具有较强的适应性,但精度差、余量大、材料消耗多,生产效率低。
主要设备:蒸汽-空气锤、液压机自由锻造的基本工序:拔长、镦粗、冲孔、切边、弯曲、扭转、错移。
2、模锻:使坯料在模膛内受压变形的方法,在变形过程中,由于模膛对金属坯料流动的限制,金属坯料充满模膛,获得与模膛形状相同的锻件。
模锻的特点:生产效率高、锻件精度高、余量小、操作简单。
模锻的主要设备1) 锤上模锻:蒸汽-空气锤、高速锤。
2) 压力机上模锻:磨擦压力机、曲柄压力机、平锻机、模锻水压机。
锻模结构锤上模锻的锻模是由带有燕尾的上模和下模两部份组成,下模固定在砧座上,上模固定在锤头上,上模和下模均有相应的模膛。
锻模的模膛分为模锻模膛和制坯模膛两大类。
1) 模锻模膛可分为预锻模膛和终锻模膛两种2) 制坯模膛有几种:拔长模膛、滚挤模膛、弯曲模膛、切断模膛,还有镦粗台等。
3、胎模锻造:胎膜锻造是在自由锻造设备上使用胎膜生产模锻件的方法。
普通利用自由锻将坯料初步成型,然后再用胎膜终锻成型。
设备简单,胎膜简单,不需要固定在设备上,适应中小批量生产。
锻造安全培训知识导言随着社会的不断发展,人们对于工作场所的安全要求也越来越高。
工作环境的安全与否关系到员工的身体健康和生命安全,同时也对企业的经营和发展起着重要的影响。
为了保障员工的安全和提高工作效率,企业需要进行安全培训,提升员工的安全意识和应急处理能力。
本文将对锻造安全培训知识进行详细介绍,全面提高员工的安全意识,确保工作场所的安全环境。
一、锻造的概念和意义1. 锻造的定义锻造是一种通过加热金属材料,利用外力使金属材料产生塑性变形,从而实现制造各种形状和尺寸的工艺过程。
2. 锻造的意义(1)提高材料的力学性能:通过锻造可以改善金属材料的内部组织,提高其力学性能,如提高抗拉强度、硬度等。
(2)提高产品的质量:通过锻造可以精确控制产品的形状和尺寸,降低产品的缺陷率,提高产品的质量。
(3)提高生产效率:锻造工艺简单、操作方便,可以大批量生产,提高生产效率。
二、常见的锻造设备和工艺1. 锻造设备(1)锤击式锻造设备:包括空气锤、液压锤、冲击式锻锤等。
(2)压力式锻造设备:包括机械压力机、液压压力机等。
(3)连续式锻造设备:包括链式锻造机、摆线锻造机等。
2. 锻造工艺(1)自由锻造:材料在锻造过程中受到实际的锻压力作用,形状和尺寸的变化由操作人员控制。
(2)模锻:材料在预先设计好的模具中进行锻造,形状和尺寸的变化受到模具的限制。
(3)冷锻:在常温下进行的锻造,受到材料的冷脆性和硬度的限制。
锻造安全培训知识(二)1. 安全设备的使用和维护(1)安全帽的佩戴:在进行锻造操作时,操作人员需要佩戴安全帽,以防止受到材料的飞溅或其他物体的伤害。
(2)防护眼镜的佩戴:锻造过程中存在金属粉尘、飞溅物等,操作人员需要佩戴防护眼镜,保护眼睛不受到伤害。
(3)耳塞的佩戴:锻造过程中产生的噪音会对听力造成损害,操作人员需要佩戴耳塞,降低噪音对听力的影响。
(4)安全鞋的佩戴:锻造过程中存在金属粉尘、锤击物体等,操作人员需要佩戴安全鞋,保护脚部不受到伤害。
锻造安全培训知识范本标题:锻造安全培训知识范本引言:安全是每个人都应该高度重视的问题,尤其在锻造工作中,安全意识和知识的掌握至关重要。
本文将针对锻造安全培训,提供一份____字的知识范本,包括锻造工作中常见的安全风险、预防措施以及应急处理等内容,旨在帮助锻造工作者增强安全意识、提高技能,并确保工作的顺利进行。
第一部分:锻造安全概述1.1 锻造的定义与特点1.2 锻造中的安全风险和意外事故概述1.3 锻造安全意识的重要性及职责分工第二部分:锻造安全风险与预防措施2.1 火灾与爆炸的防范2.1.1 锻造过程中火灾与爆炸事故的原因分析2.1.2 防范措施与预防方法2.1.3 灭火器材的选择与使用2.2 操作设备的安全要求2.2.1 锻造设备的安全使用规范2.2.2 设备操作人员的安全技能要求2.2.3 常见设备故障的预防与处理措施2.3 高温与热辐射的防护2.3.1 锻造高温和热辐射带来的潜在危害2.3.2 高温防护装备的选择和使用方法2.3.3 热辐射防护措施与应急处理2.4 物体冲击风险的预防2.4.1 材料和工具的准备要求2.4.2 打击物飞溅及落地时的防护措施2.4.3 使用个人防护装备的重要性与注意事项第三部分:锻造事故应急处理3.1 锻造事故报警与求救3.1.1 工人伤害事故的判断标准3.1.2 事故发生时的紧急报警及求救流程3.2 事故现场的安全控制3.2.1 事故现场的特点与隐患3.2.2 现场控制措施与组织3.3 伤员救护与急救措施3.3.1 伤员救护的原则与步骤3.3.2 常见伤势的紧急处理方法3.4 事故调查与整改3.4.1 锻造事故调查的目的和程序3.4.2 事故整改与预防措施建议结语:通过对锻造安全培训知识范本的阐述,我们希望广大锻造工作者能够树立安全意识,学习相关知识,做到安全至上、预防为主,始终保持高度的安全警惕,确保自身的安全,维护生产环境的安全,共同创造一个安全、健康的锻造工作环境。
锻造安全培训知识一、锻造车间受伤性质及产生原因锻造车间人体受伤的性质主要有机械损伤、热损伤和电损伤三种。
属于机械损伤的有:挫伤、轧伤、压伤、割伤、刺伤、擦伤、骨折、扭伤、切断伤等。
属于热损伤的有:热辐射损伤、化学性灼伤、烧伤、烫伤、中暑等。
电损伤主要指由于触电而引起的电伤。
人体受伤主要是由不安全状态和不安全行为所致。
1. 锻造车间可能存在的不安全状态不安全状态是导致物质发生的物质条件,它包括机械、物质与环境诸方面。
1)防护、保险、信号等装置缺乏或有缺陷。
如无防护罩、无安全保险装置、无安全标志、无护栏或护栏损坏、电气未接地、绝缘不良等。
2)设备、设施、工具、附件有缺陷。
如设计不当,结构不符合安全要求;制动装置有缺陷;安全间距不够;工件上有锋利毛刺、飞边;机械强度不够;绝缘强度不够;起吊重物的绳索不符合安全要求;设备超负荷运转;设备失修;地面不平;保养不当、设备失灵等。
3)个人防护用品用具缺少或有缺陷。
如无个人防护用品、用具;所用防护用品、用具不符合安全要求等。
4)生产现场环境不良。
如照明光线不良;通风不良;作业场所狭窄;交通线路的配置不安全;操作工序设计或配置不安全;地面打滑等。
2. 锻造车间可能存在的不安全行为不安全行为指造成事故的人为错误,主要有:1)操作错误,忽视安全,忽视警告。
如未经许可开动或关停机器;开动或关停机器未给信号;忘记关闭设备;忽视警告标志、警告信号等。
2)造成安全装置失败。
如拆除了安全装置;安全装置失去作等。
3)使用不安全装置。
如使用无安全装置的设备等。
4)手代替工具操作。
如用手清除氧化物;用手代替工具送料等。
5)物体存放不当,如成品半成品、材料、工具、模具等未按指定地点存放。
6)在起吊物下作业、停留。
7)机器运转时进行加油、修理、检查、调整等项工作。
8)注意力不集中。
9)未按规定穿戴防护用品。
10)进入危险场所。
二、锻造车间安全生产的主要对策为防止工伤事故的发生,实现安全生产,按照“安全第一,预防为主”的原则,必须采取三项重要对策,即安全技术、安全教育、安全管理。
锻造安全培训知识随着工业化和技术进步的发展,各类工作和职业中的安全问题越来越引起人们的重视。
无论是工厂、建筑工地、交通运输还是电力等领域,安全问题都是至关重要的。
为了提高员工和工作人员的安全意识和安全素养,许多企业和机构都开始进行安全培训。
本文旨在探讨锻造安全培训知识,着重介绍锻造工作中的安全问题和相应的预防措施。
希望通过这篇文章的阐述,能够提高锻造工作人员的安全意识和安全技能。
一、锻造工作概述锻造是一种通过对金属材料的加热和塑性变形而获得所需形状和性能的制造工艺。
它是将金属材料加热至一定温度后,用压力使其发生形状和内部组织的改变而得到所需零件的过程。
锻造工艺一般包括以下几个阶段:材料准备、加热、锻造变形、冷却处理和后续加工。
它以其成本低、强度高、性能好等优点,被广泛应用于各个工业领域。
然而,由于锻造工作涉及到高温、高压等危险环境,工人在工作中容易面临一系列的安全问题。
二、锻造工作中的安全问题在锻造工作中,可能存在的安全问题主要包括以下几个方面:1. 火灾和爆炸:由于锻造过程中需要使用燃气、煤气等易燃易爆物质,如果操作不当或发生泄漏,就可能引发火灾和爆炸。
2. 热伤害:锻造过程中金属材料需要加热至高温,工人在操作时容易受到高温的烧伤。
3. 机械伤害:锻造过程中需要使用各种锻造设备和工具,如果操作不当,容易造成机械伤害,如被砸伤、夹伤等。
4. 起重伤害:锻造过程中需要进行重型材料的搬运,如果操作不当或使用不合适的起重设备,容易发生起重伤害事故。
5. 化学伤害:锻造过程中可能需要使用化学药品,如果操作不当或接触到强酸碱等物质,就会导致化学伤害。
6. 紧急事故处理不当:锻造过程中如果发生紧急事故,如机器故障、火灾等,如果处理不当,会给人身安全和财产安全造成严重威胁。
以上问题只是锻造工作中可能存在的一些安全问题,因此需要进行相应的安全培训,提高工人和工作人员的安全意识和安全技能。
三、锻造安全知识培训内容为了提高锻造工作人员的安全意识和安全技能,锻造安全培训的内容应包括以下几个方面:1. 安全操作规程:详细介绍锻造工作的各个环节中应遵守的操作规程,包括安全操作流程、设备使用规范、材料储存要求等。
锻造安全培训知识范本第一章:锻造基础知识1.1 锻造的定义和作用1.2 锻造工艺的分类1.3 锻造机床和设备的种类和结构1.4 锻造材料的选择和性能要求第二章:锻造的危险因素及防护措施2.1 锻造过程中的机械伤害防护2.1.1 锻造机床的安全操作要点2.1.2 制定安全操作规程和安全操作规范2.1.3 机床防护装置的使用和维护2.1.4 剪、锤等工具的安全使用方法2.2 锻造过程中的化学伤害防护2.2.1 锻造过程中产生的有毒气体及其防护2.2.2 工作环境中有害气体的监测和处理2.2.3 防护用品的选择和佩戴2.3 锻造过程中的热能伤害防护2.3.1 锻造过程中的高温防护2.3.2 高温下的劳动保护2.3.3 高温烫伤的预防和急救措施2.4 锻造过程中的电气伤害防护2.4.1 锻造机床和设备的电气安全2.4.2 人员在电气设备旁的操作规范2.4.3 电气设备维护和检修的安全要求第三章:锻造现场安全管理3.1 锻造现场的布置和环境要求3.1.1 锻造车间的通风和照明要求3.1.2 检查和维护锻造设备的安全性3.1.3 组织锻造现场的安全检查3.2 锻造作业人员的安全教育和培训3.2.1 锻造作业人员的入职培训3.2.2 定期开展安全技能培训3.2.3 事故案例分析和经验分享3.3 锻造现场的应急措施3.3.1 火灾事故的预防和应急处理3.3.2 化学泄漏事故的处理和安全撤离3.3.3 其他突发事件的处理和应对措施第四章:锻造安全管理体系4.1 锻造企业的安全责任制度4.1.1 企业安全责任的界定和分工4.1.2 安全责任制度的制定和执行4.1.3 安全责任的考核和奖惩4.2 锻造安全管理规章制度4.2.1 锻造作业规程和安全操作规范4.2.2 火灾、爆炸、中毒等应急处理手册4.2.3 安全事故报告和调查制度4.3 锻造安全监督和评审机制4.3.1 现场安全监督和巡视制度4.3.2 安全评审和风险评估制度4.3.3 定期开展安全检查和评估第五章:锻造安全案例分析5.1 锻造过程中的常见事故案例5.1.1 锻造机床操作不当引发的事故5.1.2 化学物品泄漏引起的事故5.1.3 火灾、爆炸事故的案例分析5.2 锻造事故案例的原因分析5.2.1 事故发生的根本原因5.2.2 事故发生前存在的隐患和失误5.2.3 事故的预警和预防措施5.3 锻造事故案例的教训和启示5.3.1 事故案例对安全管理的启示5.3.2 事故案例对个人安全意识的教育第六章:锻造安全培训的实施和效果评估6.1 锻造安全培训的组织和实施6.1.1 锻造安全培训计划的制定6.1.2 培训教材和教具的准备6.1.3 培训师资的培养和选拔6.1.4 培训课程的教学设计和实施6.2 锻造安全培训效果的评估和改进6.2.1 培训后知识和技能的测试评估6.2.2 参训人员对培训效果的评价6.2.3 根据评估结果进行培训改进第七章:锻造安全培训的补充资源7.1 锻造安全培训视频和演示材料7.2 锻造安全培训电子学习课件7.3 锻造安全培训图书和参考资料以上是一份关于锻造安全培训知识范本的提纲,提供给锻造企业作为锻造安全培训的参考。
锻造知识培训讲义§钢锭知识及钢锭冶炼1、钢锭是将冶炼钢液在一定温度下注入钢锭模中凝固而成的。
钢锭的形状通常是截头锥体,上部较大,下部较小,截面形状有方形、圆形、扁方形、多角形。
其结构及内部组织如下图。
缩孔正偏析形偏析倒形偏析负偏析在冒口部位,一般有缩孔、疏松等冶金缺陷;在锭身部位从外向内有细晶粒层、柱状粗晶和等轴粗晶;在底部有夹渣物沉积(主要是密度较重的金属和非金属夹渣物)。
由于钢锭冒口和底部存在严重的缺陷,不能作为锻件的一部分,对于冲大孔后芯棒拔长和扩孔锻件,底部可以适当利用。
2、钢锭的冶金缺陷缩孔:钢锭凝固后,在上端形成的孔洞及缩管;主要由于钢锭在冷凝收缩时钢液不足补缩不良造成的,锻造切除不干净会形成裂缝与折叠;减小和消除的措施主要是采用发热冒口、绝热冒口、改善钢液补缩条件,使缩孔上移到冒口处,锻造时切除。
疏松:钢锭中上部海绵状组织结构,包括中心疏松和一般疏松;主要由于钢锭在冷凝晶间冷缩形成的显微空隙与针孔,此处夹杂聚集力学性能较差;减小和消除的措施提高加热温度,通过锻造压实。
枝晶偏析(微观树枝状偏析):树枝状晶与晶间物理、化学及杂质分布的不均一性;主要由于钢锭在冷凝时的选择性结晶及溶解度的变化造成;减小和消除的措施是通过高温扩散、锻造变形和热处理均匀化来消除。
区域偏析(宏观偏析):钢锭内各处化学成分及杂质分布的不均一性,如锭心的V型正偏析、离心的倒V 型正偏析以及底部的锥形负偏析区;主要由于钢锭在冷凝结晶过程中的选择性结晶、溶解度变化,各处密度差异造成,区域偏析会造成锻造裂纹及力学性能不均匀等缺陷;减小和消除的措施是降低钢液中的S、P等偏析元素的含量,采用多炉合浇及冒口补浇工艺和采用振动浇注。
硫化物夹杂:内生非金属夹杂物FeS、MnS等低熔点物质,分布在枝晶间及区域偏析处,塑性好,易变形;偏析严重,硫含量高,片状或密集分布危害大,形成应力集中开裂,形成热脆,降低力学性能;减小和消除的措施是炼钢时充分脱硫,减少偏析,充分锻压变形改善夹杂物的形状与分布。
氧化物夹杂:细小的内生夹杂FeO、MnO、Al2O3熔点高,沿晶界或密集分布,呈脆性,不易变形;主要由于钢铁冶炼时脱氧产物未排出,二次氧化产物,降低了锻件的塑性、韧性,引起疲劳破坏;减小和消除的措施是炼钢时清洁炼钢炉料,充分沸腾脱氧,炉外精炼、脱氧去夹杂,使夹杂在浇注时上浮,锻压变形使其破碎分散分布。
硅酸盐夹杂:内生非金属夹杂物2MnSiO2、2FeOSiO2等高熔点物质,多分布于钢锭表层或底部,具有一定塑性;主要由于钢铁冶炼时炉料不清洁、不纯净、夹杂物未充分排出,它将降低钢的力学性能,引起应力集中裂纹;减小和消除的措施是提高钢液的纯净度,防止耐火材料污染,清洁浇注。
表面裂纹:在钢锭表面上出现的纵向或横向裂纹;纵裂是由于锭模设计不合理,注温高,注速快,钢锭表面冷凝层被钢液压裂;横裂是由于锭模表面不干或保温帽与锭模间缝隙产生悬挂阻碍钢锭自由收缩,冷凝层被拉裂;消除的措施是改善锭模设计,控制注温、注速,锻造前清除干净裂纹。
中心裂纹:钢锭心部的纵裂或横裂,主要由于偏析或中心疏松严重,钢中气体含量高,温度应力、残余应力大造成;减小和消除的措施是提高功能钢锭浇注质量,通过高温热锻造锻合。
结疤:钢锭表面斑疤;主要是由于上注时钢液溅珠、氧化膜翻皮,锭模损坏,锻件呈分层氧化表面不平现象;减小和消除的措施是控制注速、注温,锻造前清除干净。
钢中气体:有害气体的种类有H、O、N,存在状态为化合物、原子态、分子态,主要分布于钢中或气泡中,一般锭心比表层多,上部比下部多;主要是由于炼钢炉料、炉气、空气进入钢液,钢液未充分沸腾排气,钢中气体会加重偏析、降低塑性、韧性,H含量超过2X10-6锻件冷却可能产生白点;减小和消除的措施是炼钢时烘烤炉料、充分沸腾,炉外精炼脱气,真空处理,清洁浇注,通过锻压变形,热处理扩散。
皮下气泡及内部气泡:钢锭表皮下及内部的气泡及空穴;主要由于钢中CO及其它气体未排出钢中,气泡会锻件裂纹;减小和消除的措施是充分排气、高温锻合,及时吹扫表面裂纹。
外来夹杂:炼钢、浇注时由外界混入的非金属杂质或异金属材料;主要由于被钢液冲刷腐蚀的耐火材料及钢渣混入钢液、异金属落入钢液;减小和消除的措施是提高耐火材料的品质,严格执行清洁浇注。
重接:钢锭本体上出现的氧化断层;主要是由于浇注时钢液流中断,钢液表面被氧化造成;减小和消除的措施是注意浇注的连续性,防止钢液断流。
3、钢锭浇注钢锭的浇注方法主要有上注法和下注法,现在一般采用氩气保护下注(连通器原理)。
4、常用炉外精炼技术:是提高钢液纯净度的重要措施。
真空注锭法(VD):适用于浇注大型合金钢锭;其作用是脱气、去除夹杂物。
真空碳脱氧法(VCD):适用于浇注大型合金钢锭;其作用是脱气。
真空循环脱气法(RH):适用于浇注高强度钢锭;其作用是脱气、去除夹杂物。
真空钢包精炼法(ASEA-SKF):适用于精炼电站钢锭及生产新钢种;其作用是脱气、脱硫、清除夹杂、使力学性能均匀。
钢包精炼法(LF):适用于精炼电站钢锭;其作用是脱气、脱硫、去除夹杂、塑韧性好。
真空电弧加热脱气法(V AD):适用于精练不锈钢及高强度钢,其作用是脱气、脱硫、合金化。
真空吃氧脱碳法(VOD):适用于精练不锈钢,其作用是脱气、脱硫、合金化。
氩氧精练法(AOD):适用于精练不锈钢及合金结构钢,其作用是脱气。
电渣重熔:将一般冶炼的钢制成自耗电极,再重熔为液滴,经渣洗精炼,逐步结晶而成,适用于电站钢冶炼;其作用是脱气、脱硫、去除夹杂、成分均匀、无明显偏析、组织结构致密、塑性好、结晶结构合理§钢锭的入库检验1、钢锭入库的必要条件:有《产品质量证明书》,化学成分符合要求;表面无影响后续生产的严重缺陷;钢锭过磅吨位误差处于正常范围。
2、钢锭入库的必要条件中任何一项达不到要求,由品检站通知品质部、技术部处理。
3、冷钢锭外观质量检查内容:钢锭必须补缩良好,不得有超常的缩孔;钢锭不得有表面横、纵裂纹,若有裂纹必须打磨裂纹见底,打磨宽度大于深度的5倍且均匀过渡;钢锭表面斑疤必须清理干净;钢锭表面超深的鱼鳞纹沟槽必须打磨至小于5㎜;钢锭冒口线部位必须打磨平滑过渡。
4、红送钢锭在装炉前也必须作外观质量检查:目测钢锭必须补缩良好,不得有超常的缩孔,否则做好锻造处理预案如加热后热剁去除缩孔等;钢锭不得有表面横、纵裂纹,若有裂纹并做好锻造处理预案如加热后吹扫干净;钢锭表面斑疤必须在锻造前吹扫清理干净;钢锭表面超深的鱼鳞纹沟槽也必须在锻造前吹扫处理。
5、冷、热钢锭都必须在实物上标识清楚炉号、钢号。
§锻前加热1、金属坯料锻前加热的目的:提高金属塑性,降低变形抗力,提高金属的可锻性,使金属易于流动成型,并使锻件获得良好的锻后组织和力学性能。
2、金属加热缺陷随着加热温度的升高,金属会发生一系列变化:1)组织结构大多数金属发生组织转变,晶粒长大,甚至造成过热或过烧。
2)力学性能金属塑性提高,变形抗力降低,残余应力逐渐消失也可能产生新的内应力。
3)物理性能金属热导率、导温系数、膨胀系数、密度等发生变化。
在550℃以上金属发出不同的光色即火色变化。
4)化学性能金属表层发生氧化、脱碳、吸氢等反应。
氧化氧化性炉气将使金属表层产生太厚的氧化皮、中性炉气氧化较弱、还原性炉气氧化最弱。
因此燃气加热炉电阻箱式炉加热为了排出空气减少氧化,加热时应使得炉内略带正压(浓度较大的CO);用电阻箱式炉加热为了排出空气减少氧化,可以在炉内充入惰性气体如氮气等。
加热温度越高,金属和气体扩散越大,则氧化也越剧烈。
在200~500℃时,钢表面仅仅生成一层很薄的氧化膜;当温度升到600~700℃时,开始显著氧化;当温度升到850~900℃时,开始氧化加剧。
加热时间越长,尤其在高温下停留时间越长,氧化越大。
钢中含碳量大于0.3%时,随着含碳量增加氧化皮减少;当钢中含有Cr、Ni、Al、Si、Mo等合金元素可减小氧化倾向,当钢中Cr、Ni含量大于13~20%时,几乎不氧化;一般坯料加热一次烧损1.5~3%。
脱碳钢中含碳量越高,脱碳倾向越大;Cr、Mn阻止脱碳,Al、Co、W、Mo、Si促进脱碳;脱碳使锻件表层变软,强度、耐磨性和抗疲劳性降低。
过热金属由于加热温度过高、加热时间过长而引起晶粒粗大的现象。
Ti、W、V、N能减小钢的过热倾向。
碳钢过热产生魏氏组织;马氏体钢过热组织呈粗针状出现过多的δ铁素体;工模具钢过热出现萘状端口。
单纯因奥氏体晶粒粗大形成的不稳定过热可通过热处理消除(正火、高温回火、扩散退火或快速升温快速冷却);对稳定过热组织一般热处理无法改善或消除,只有通过大变形量的塑性变形破碎晶粒使其晶粒细化。
过烧产生过烧一般材料就报废了,局部过烧还可去除过烧部分继续利用。
内部裂纹由于坯料加热速度过快,外层温度高于心部温度导致内外层不均匀膨胀产生的内应力即温度应力可能造成坯料心部产生裂纹。
温度应力一般产生在500~600℃的低温阶段,高于此温度不用考虑温度应力。
具有固态相变的金属在加热时,由于相变前后组织体积发生变化,而坯料表层与心部组织转变不是同时进行的,便产生组织应力,组织应力一般也在600℃以下的低温阶段比较剧烈。
一般内部裂纹是组织应力和温度应力共同作用的结果。
因此,当加热截面尺寸很大的钢锭或冷坯料以及导温性差的高温合金由于温度应力很大,低温阶段必须缓慢加热,对于极小截面尺寸的坯料加热不需要考虑温度应力而采用快速加热,一般也可预热。
3、锻造温度范围确定原则:确保金属在锻造温度范围内具有较高的塑性和较小的变形抗力,并能使锻件获得希望的组织和性能;锻造温度范围尽可能取宽些,以达到减少火次,降低原材料消耗,提高生产率的目的。
始锻温度高,金属塑性好,变形抗力小,变形消耗的能量小,对于模锻有利于充满模膛。
但是始锻温度过高,氧化、脱碳加剧,甚至可能产生过热或过烧,对于模锻因始锻温度过高,锻造成型后终锻温度过高容易导致晶粒粗大,而且停锻后锻件氧化程度很大产生很厚的氧化皮。
终锻温度过低,可能导致锻造裂纹。
4、钢锭(坯)加热台车炉和室式炉必须使用垫铁,垫铁高度不低于炉中下排烧嘴高度;对于直径或边长小于150㎜的钢锭(坯)可以使用推钢式连续炉加热,不用垫铁。
5、钢锭(坯)装炉前应校对其冶炼炉号、钢号、钢锭(坯)的规格或重量以及冷热状态。
6、装炉前要根据各个炉膛尺寸和安全装炉重量决定装炉支数和装炉方式(单列密装、叠装法)。
7、钢锭(坯)装入炉内的位置应根据炉型、炉底尺寸、装炉方式及加热钢锭(坯)的尺寸重量等确定其距炉墙、烧嘴的距离(不小于100㎜),严禁火焰直射被加热金属表面。
8、钢锭(坯)装好炉在炉门关闭前填好装炉图(记录表单《生产记录表》),标记清楚每支钢锭(坯)的炉号、材质及规格或重量;9、冬季期间,冷锭加热前必须在车间避风处放置两天以上才可入炉加热,严禁钢锭(坯)表面有水(雪)直接装炉加热。