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钢花辊材料的终锻温度

        钢花辊材料的终锻温度主要应保证在结束锻造之前钢仍具有足够的塑性,以及锻件在锻后获得再结晶组织。

  合金结构钢的含碳量一般在0.12%~0.5%之间,其退火状态的金相组织分类属亚共析钢。合金工具钢的含碳量为0.7%~1.5%,是在碳素工具钢的基础上发展起来的,其退火组织一般属过共析钢。参考图10,对于过共析钢温度降至SE线(Acm)以下即开始析出二次碳化物(对于合金钢则为合金碳化物),且沿晶界呈网状分布,为了打碎网状渗碳体,使之成为粒状或断续网状分布,应在Acm以下两相区继续锻打,当温度下降到一定程度时则因塑性显著下降而必须终止锻造。过共析钢的终锻温度一般应高于A1(SE′线)50~100℃以上。
  钢料在高温单相区(例如图10所示GSE线以上的奥氏体区)具有良好的塑性。所以对于亚共析钢一般应在A3以上15~50℃结束锻造,但对于低碳亚共析钢通过试验可知,在GS线(A3)以下的两相区也有足够的塑性(因低碳钢中的铁素体与奥氏体性能相差不大),因此终锻温度可取在GS线以下。
  铸锭在未完全转变为锻态之前,由于塑性较低,其终锻温度应比锻坯的高30~50℃。
  此外,锻件终锻温度与变形程度有关。若最后的锻造变形程度很小,变形量不大,不需要大的锻压力,即使终锻温度低一些也不会产生裂纹。故对精整工序、校正工序,终锻温度允许经规定值低50~80℃。
  当亚共析钢在A3和A1温度区间锻造时,由于温度低于A3,所以铁素体从奥氏体中析出,在铁素体和奥氏体两相共存情况下继续进行锻造变形时,将形成铁素体与奥氏体的带状组织,只是铁素体比奥氏体更细长,而奥氏体在进一步冷却时(低于A1温度)转变为珠光体,所以室温下见到铁素体与珠光体沿主要伸长方向呈带状分布。这种带状组织可以通过重结晶退火(或正火)予以消除。
  终锻温度过高,停锻之后,锻件内部晶粒会继续长大,形成粗晶组织。例如亚共析钢的终锻温度若比A3高出太多,锻后奥氏体晶粒将再次粗化。在一定范围的冷却速度下,魏氏组织容易在粗大晶粒的奥氏体中产生,它是由在一定晶面析出的铁素体和珠光体所构成。魏氏组织是钢产生过热的组织特征,若魏氏组织特别严重时,仅用退火或正火也难以完全消除,必须用锻造予以矫正。
  需要指出的是,根据状态图大致确定的锻造温度范围,还需要根据钢的塑性图、变形抗力图等资料加以精确化。这是因为状态图是在实验室中一个大气压及缓慢冷却的条件下作出的,状态图上的临界点与钢在锻造时的相变温度并不一致。下面举例说明。
  常用30CrMnSiA钢的熔点为1380℃,Ac3为830℃,Ac1为760℃。根据状态图临界点确定的锻造温度范围为580~1200℃。