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Inconel718圓棒鎳基高溫合金鍛件的熱處理
在鍛造中常用可鍛性這一名詞表示金屬材料在鍛造時(shí)變形的難易程度??慑懶砸话阌盟苄院妥冃慰沽蓚€(gè)指標(biāo)來(lái)衡量。高溫下塑性好、變形抗力低的鋼或合金,較容易鍛造,由可鍛性好;而塑性差、變形抗力大的鋼或合金,鍛造時(shí)易產(chǎn)生裂紋等缺陷,或所需設(shè)備噸位較大,鍛造較困難,故可鍛性差。在國(guó)外常評(píng)價(jià)各種鋼及合金的相對(duì)可鍛性。相應(yīng)可鍛性是基于各種合金在各自鍛造溫度范圍內(nèi)每消耗單位能量所得到的變形量,同時(shí)還考慮了合金在鍛造工藝條件下達(dá)到規(guī)定的急劇變形程度的困難性以及斷裂傾向性。Inconel718圓棒
可鍛性對(duì)鍛件成形和鍛件質(zhì)量有重要影響,了解和研究各種金屬材料的可鍛性,對(duì)于正確制定鍛造工藝和確定鍛造設(shè)備噸位具有重要意義。1.雜質(zhì)及合金元素對(duì)鋼的塑性影響鋼的高溫塑性除與冶金質(zhì)量和鍛造熱參數(shù)等因素有關(guān)外,主要取決于它的化學(xué)成分。
硫在固溶體中的溶解度極小,在鋼中常以FeS的形式存在,F(xiàn)eS與Fe形成低熔點(diǎn)(約985℃)共晶體,分布于晶界,當(dāng)鋼在800~1200℃進(jìn)行鍛造時(shí),會(huì)因晶界發(fā)生熔化而開(kāi)裂,呈熱脆性,因而限制鋼中的硫含量在0.03%以下。
磷可溶于鐵素體,使鋼的強(qiáng)度、硬度提高,但使其塑性、韌性顯著下降,尤其在低溫時(shí)要為嚴(yán)重,即使鋼呈現(xiàn)冷脆性。氮可溶于鐵素體,當(dāng)鋼快冷后在200~250℃加熱時(shí),會(huì)有氮化物析出,使鋼的硬度、強(qiáng)度上升,塑性、韌性大為下降,即使鋼呈現(xiàn)藍(lán)脆性(時(shí)效脆性)。Inconel718圓棒
氧在鋼中形成的氧化物夾雜如MnO,SiO2,Al2O3等,它們的熔點(diǎn)高,硬而脆,其數(shù)量、大小及分布情況對(duì)鋼的塑性有一定影響。而FeO與FeS可形成低熔點(diǎn)(約930℃)共晶體,加劇鋼的熱脆性。氫含量高的鋼鍛造時(shí)易產(chǎn)生龜裂,并在冷卻過(guò)程中易形成白點(diǎn)等缺陷。碳在鍛造溫度范圍內(nèi),若能全部溶入奧氏體,則對(duì)鋼的塑性影響不大。只有當(dāng)鋼的含碳量較高時(shí),由于較多滲碳體甚至萊氏體從固溶體中析出,鋼的塑性才大為下降。
錳在鋼中可優(yōu)先形成MnS(熔點(diǎn)為1620℃),從而減小鋼的熱脆性。當(dāng)錳含量大于0.8%時(shí),作為合金元素,促進(jìn)晶粒長(zhǎng)大,使鋼容易產(chǎn)生過(guò)熱。鎳在冶煉過(guò)程中可提高鋼的吸氣能力,尤其是吸收氫的能力,促進(jìn)鋼中形成氣泡或產(chǎn)生裂紋。
鎳與鋼中的硫易結(jié)合形成低熔點(diǎn)共晶體(Ni3S2—Ni),熔點(diǎn)約為640℃,分布于晶界上,在鍛造時(shí)引起熱脆性。鉻是鐵素體形成元素,鐵素體型的高鉻鋼晶粒長(zhǎng)大傾向大,容易產(chǎn)生過(guò)熱。當(dāng)含碳量少時(shí),所有的鉻鋼(一直到30%)塑性都是好的,可以順利地進(jìn)行鍛造。Inconel718圓棒
鎢是典型的碳化物形成元素,主要通過(guò)它所形成的碳化物起作用,鎢對(duì)鋼塑性的影響視其形成碳化物的數(shù)量、大小和分布而定。釩能細(xì)化晶粒,在高溫下阻止晶粒長(zhǎng)大,是一種顯著提高鋼的高溫塑性的元素。但當(dāng)釩的含量超過(guò)它在r—Fe中的溶解度時(shí),將引起晶粒粗化,塑性降低。鉬的碳化物在高溫下難于溶解,可阻礙晶粒長(zhǎng)大,減輕過(guò)熱傾向。若鉬與硫結(jié)合形成MoS,因MoS的熔點(diǎn)較低(1100~1200℃),且其共晶體沿晶界分布呈網(wǎng)狀,鍛造時(shí)容易沿晶界產(chǎn)生裂紋。銅在鋼或合金中,若不溶于固溶體時(shí),便成為游離銅,游離銅在高溫下沿晶界擴(kuò)散,當(dāng)鍛造溫度高于銅的熔點(diǎn)(1080℃)時(shí),因銅液破壞了晶粒間的連續(xù)性,將導(dǎo)致發(fā)生裂紋或龜裂。Inconel718圓棒
Inconel718圓棒鈦與硫形成TiS,其熔點(diǎn)高于FeS,可減輕高硫鋼的熱脆性。硼被認(rèn)為是強(qiáng)化和凈化晶界的元素,故可提高鋼或合金的塑性,但多量的硼易形成FeB,沿晶界析出,降低鋼的塑性。2.高溫塑性熱扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)是測(cè)量鋼的可鍛性的一種常用手段。顧名思義,它是在試驗(yàn)材料所可能采用的熱成形溫度范圍內(nèi)選擇若干溫度,進(jìn)行棒狀試樣熱扭轉(zhuǎn)直至斷裂。試驗(yàn)中紀(jì)錄下扭至斷裂的圈數(shù)(塑性指標(biāo))及維持恒速扭轉(zhuǎn)的扭矩(變形抗力指標(biāo))。在某一溫度下若扭轉(zhuǎn)的圈數(shù)最多,則此溫度被認(rèn)為是該材料的最佳熱成形溫度。