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影響09MnNiD鋼鍛件低溫沖擊韌性的因素及對策
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-08-26
09MnNiD鋼是在碳錳鋼的基礎上添加了0.45%～0.85%的鎳元素，從而改善鋼的低溫沖擊韌性，使鋼在-45～-70℃低溫范圍內仍保持較高的強度和低溫韌性。因此，在低溫承壓設備零件中得到了廣泛應用。
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熱處理是鍛件生產過程中不可缺少的關鍵工序，合理正確的熱處理可以賦予鍛件優良的綜合力學性能，保證產品在服役條件下的安全可靠性。在09MnNiD鋼鍛件的生產過程中，部分產品的性能熱處理需要進行委外處理。回廠的鍛件在力學性能測試過程中，有時會出現低溫沖擊吸收功低于標準規定值，且其數值波動幅度很大，產品的低溫沖擊韌性不合格，影響了產品及時交貨。
鍛件用鋼的化學成分見表1，應采用電爐或氧氣轉爐冶煉+爐外精煉的鎮靜鋼。
表1??鍛件用鋼的化學成分
C
|
Si
|
Mn
|
P
|
S
|
Cr
|
Ni
|
Nb
|
Mo
|
Cu
|
0.06～0.12
|
0.15～0.35
|
1.20～1.60
|
≤0.02
|
≤0.01
|
≤0.30
|
0.45～0.85
|
≤0.05
|
-
|
≤0.25
|
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鍛件的制造是一個復雜的系統工程，鍛件質量與鍛件用鋼的冶煉、坯料的加熱、鍛造成型、鍛后熱處理、粗加工、性能熱處理、理化檢測、精加工等環節都息息相關。因此，為生產出優質的09MnNiD鋼鍛件，應加強以下工序的質量控制：
（1）提高鍛件用鋼的純凈度，減少鋼中非金屬夾雜物，嚴格控制鋼中P、S、Sn、Sb、As等有害元素的含量。
（2）鋼坯在鍛造時要有足夠的鍛造比，充分壓實壓透內部金屬，打碎鋼中的樹枝晶組織和非金屬夾雜物，并且改善其分布形態。增加鍛件內部金屬的致密度，減少鍛件的內部缺陷。
（3）09MnNiD鋼鍛件鍛后應在Ac1～Ac3溫度之間進行臨界間熱處理，改變鍛件用鋼的晶粒大小、組織形態、第二相大小及分布，提高鍛件經過調質處理后的塑韌性和冷脆抗力。
（4）工件在調質淬火升溫加熱通過Ac1～Ac3溫度區間時，需按熱處理爐的最大功率快速加熱，增加鋼在相變時的過熱度，提高奧氏體的形核率，達到細化奧氏體晶粒的目的。
（5）淬火冷卻水槽要有足夠的容量，并且需要配備強烈攪拌和冷卻水的循環系統。當工件淬火出爐后，把工件迅速淬入水中進行充分冷卻，使鍛件的組織進行充分轉變，使淬火轉變產物更加細小均勻。
????（6）工件淬火后及時裝爐回火。09MnNiD鋼鍛件的回火溫度在670～690℃之間，回火保溫時間按（1.8～2.2）min/mm計算確定。回火保溫出爐后采取空冷。
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