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大型鍛件通常通過鍛造一次性鑄造形成的大型鑄錠獲得。鑄造后鑄錠中存在氣孔、縮孔、偏析、非金屬夾雜物等常見鑄造缺陷。隨著鋼錠重量的增加，鋼錠的固有缺陷越來越嚴(yán)重，這與大型鍛件的高質(zhì)量要求相矛盾。這些鑄造缺陷的存在對后續(xù)鍛造工藝有極其不利的影響。它們切斷了基體結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，大大降低了鋼錠在高溫變形過程中的熱變形塑性。

此外，由于大型鍛件的尺寸效應(yīng)和重量效應(yīng)，鋼錠的熱處理過程也非常復(fù)雜。加熱溫度過低、保溫時間過短不利于合金元素的擴(kuò)散，甚至不能保證熱處理過程中組織的均勻性。加熱溫度過高、保溫時間過長，容易導(dǎo)致鋼錠晶粒長大、過熱、過燒，甚至導(dǎo)致雜質(zhì)元素沿晶界偏析，為后續(xù)加工中的鍛造開裂埋下隱患。

不僅如此，大型鍛件在加熱過程中對加熱速度也有嚴(yán)格的限制。這是因為鋼錠在加熱過程中有溫度應(yīng)力和結(jié)構(gòu)應(yīng)力，鋼錠本身也有殘余應(yīng)力，所以在加熱過程中很容易被加熱。由于加熱速度過快導(dǎo)致內(nèi)外應(yīng)力不一致，鋼錠出現(xiàn)內(nèi)部裂紋。然而，緩慢的加熱速度限制了生產(chǎn)效率的提高。因此，大型鍛件的熱處理工藝比中小型鍛件的熱處理工藝?yán)щy得多。

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鍛件組織對熱處理后的組織和性能的影響主要表現(xiàn)在以下幾方面。

①不可改善的組織缺陷：奧氏體和鐵素體耐熱不銹鋼、高溫合金、鋁合金、鎂合金等在加熱和冷卻過程中，沒有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的材料，以及一些銅合金和鈦合金等，在鍛造過程中產(chǎn)生的組織缺陷用熱處理的辦法不能改善。

②可以得到改善的組織缺陷：在一般過熱的結(jié)構(gòu)鋼鍛件中的粗晶和魏氏組織，過共析鋼和軸承鋼由于冷卻不當(dāng)引起的輕微的網(wǎng)狀碳化物等在鍛后熱處理時，鍛件熱處理后仍可獲得滿意的組織和性能。

③ 正常的熱處理較難消除的組織缺陷：例如低倍粗晶、9Cr18不銹鋼、H13的孿晶碳化物等需用高溫正火、反復(fù)正火、低溫分解、高溫擴(kuò)散退火等措施才能得到改善。

④ 用一般熱處理工藝不能消除的組織缺陷：嚴(yán)重的石狀斷口和棱面斷口、過燒、不銹鋼中的鐵素體帶、萊氏體合金工具鋼中的碳化物網(wǎng)和帶等使熱處理后的鍛件性能下降，甚至不合格。

⑤ 在熱處理時將會進(jìn)一步發(fā)展的組織缺陷：例如，合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件中的粗晶組織，如果鍛后熱處理時未得到改善，在碳、氮共滲和淬火后常引起馬氏體針粗大和性能不合格；高速鋼中的粗大帶狀碳化物，淬火時常引起開裂。

⑥ 如果加熱不當(dāng)，例如加熱溫度過高和加熱時間過長，將會引起脫碳、過熱、過燒等缺陷。

⑦ 鍛后冷卻過程中，如果工藝不當(dāng)可能引起冷卻裂紋、白點等，35#鋼異型鍛件定制，在熱處理過程中開裂。

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不銹鋼鍛件在鍛造加熱過程減少氧化的措施有：在保證鍛件質(zhì)量的前提下，盡量采用快速加熱，縮短加熱時間，尤其是縮短高溫下停留的時間；在燃料完全燃燒的條件下，盡可能減少空氣過剩量，以免爐內(nèi)剩余氧氣過多，注意減少燃料中的水分；爐內(nèi)應(yīng)保持不大的正壓力，防止冷空氣的吸入；采用少無氧化加熱方法。

燃料爐的爐氣性質(zhì)可分為氧化性爐氣、還原性爐氣和中性爐氣。爐氣性質(zhì)決定于燃料燃燒時的空氣供給在強(qiáng)氧化性爐氣中，爐氣可能完全由氧化性氣體，徐州異型鍛件定制，這將使金屬產(chǎn)生較厚的氧化皮。在還原性爐氣中，含有足夠量的還原性氣體，如CO、H2等，它可以使金屬不氧化或很少氧化。普通電阻爐在空氣介質(zhì)中加熱，屬于氧化性爐氣。

加熱溫度是影響金屬氧化速度主要的因素。溫度越高，金屬和氣體原子擴(kuò)散速度越大，則氧化越劇烈，生成的氧化皮越厚。實際觀察表明，在200-500℃時，鋼料表面僅能生成很薄的一層氧化膜，當(dāng)溫度升至600-700℃時，便開始有顯著氧化，并生成氧化皮，超過850-900℃，鋼的氧化速度急劇升高，氧化會急劇增加，坯料的氧化層較厚。

坯料在氧化性氣氛中的加熱時間越長，氧的擴(kuò)散坩越大，形成的氧化皮越厚。特別是加熱到高溫階段，加熱時間的影響更加顯著。

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