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影響09MnNiD鋼鍛件低溫沖擊韌性的因素及對策
發(fā)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(chǔ)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(nèi)仍保持較高的強度和低溫韌性。因此，在低溫承壓設(shè)備零件中得到了廣泛應(yīng)用。
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熱處理是鍛件生產(chǎn)過程中不可缺少的關(guān)鍵工序，合理正確的熱處理可以賦予鍛件優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，保證產(chǎn)品在服役條件下的安全可靠性。在09MnNiD鋼鍛件的生產(chǎn)過程中，部分產(chǎn)品的性能熱處理需要進行委外處理。回廠的鍛件在力學(xué)性能測試過程中，有時會出現(xiàn)低溫沖擊吸收功低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值，且其數(shù)值波動幅度很大，產(chǎn)品的低溫沖擊韌性不合格，影響了產(chǎn)品及時交貨。
鍛件用鋼的化學(xué)成分見表1，應(yīng)采用電爐或氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉+爐外精煉的鎮(zhèn)靜鋼。
表1??鍛件用鋼的化學(xué)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
|
?
鍛件的制造是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，鍛件質(zhì)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(huán)節(jié)都息息相關(guān)。因此，為生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的09MnNiD鋼鍛件，應(yīng)加強以下工序的質(zhì)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(yán)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(nèi)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(tài)。增加鍛件內(nèi)部金屬的致密度，減少鍛件的內(nèi)部缺陷。
（3）09MnNiD鋼鍛件鍛后應(yīng)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(tài)、第二相大小及分布，提高鍛件經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后的塑韌性和冷脆抗力。
（4）工件在調(diào)質(zhì)淬火升溫加熱通過Ac1～Ac3溫度區(qū)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(xì)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(huán)系統(tǒng)。當(dāng)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(zhuǎn)變，使淬火轉(zhuǎn)變產(chǎn)物更加細(xì)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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