大鍛件及其應(yīng)用
何謂大型鍛件（簡稱大鍛件），并無嚴(yán)謹(jǐn)而科學(xué)的定義。鍛件的大小是相對而言的，單重幾噸、幾十噸及至幾百噸的零件無疑屬于大鍛件，而在普通機(jī)械制造廠，也有幾百公斤的零件就被當(dāng)作大件的。要討論的大鍛件，按其重量劃分，是指單重5t以上的軸類鍛件和單重約2t以上的圓盤類鍛件。
大鍛件主要應(yīng)用于下列重型機(jī)械裝備：鍛軋機(jī)械，如軋輥、錘頭、錘桿等；礦山機(jī)械，如齒輪等傳動件；發(fā)電設(shè)備，如汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、葉輪等；船用曲軸、舵桿等大型船舶零件。
大鍛件熱處理的特點(diǎn)
盡管大鍛件與中小型零件的熱處理基本原理并無實(shí)質(zhì)上的差異，但由于大鍛件尺寸大、重量大，在其熱處理工藝的制訂與實(shí)施方面必須考慮下列因素。
鋼錠和鍛件的冶金特征
由于大鍛件是由大型的鋼錠鍛制而成，鋼錠越大，其氣體、雜質(zhì)的含量越高，偏析、疏松、縮孔、非金屬夾雜物等組織和成分的不均勻性也越嚴(yán)重，并且由于鋼錠大，鍛造時往往不能鍛透，這些冶金缺陷將不同程度地殘留在鍛件中，從而使大鍛件熱處理工藝的制訂和工藝過程的實(shí)施均變得復(fù)雜化。
內(nèi)應(yīng)力
大鍛件在熱處理加熱和冷卻過程中，表面與心部的溫差必然很大，因而增加了鍛件的熱應(yīng)力，而且鍛件不同部位組織轉(zhuǎn)變的不同時性嚴(yán)重，導(dǎo)致組織應(yīng)力增大，即大鍛件在熱處理過程中將產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力。這不僅影響大鍛件的組織轉(zhuǎn)變、嚴(yán)重時還會使大型鍛件在熱處理過程中或在熱處理結(jié)束后的放置過程中發(fā)生開裂，或者因內(nèi)應(yīng)力的存在而降低零件在服役時的有效承載能力。
相變潛熱
鋼件在熱處理過程中發(fā)生相變時會釋放或吸收相變潛熱。對大鍛件而言，由于尺寸大，熱傳導(dǎo)速度受到限制，相變潛熱對加熱和冷卻過程的影響比較明顯。
回火脆性
大型鍛件回火后快冷也會產(chǎn)生很大的殘余應(yīng)力。例如，φ700mm的34CrNi3Mo鋼鍛件在650℃回火后油冷，軸向殘余應(yīng)力達(dá)273.4MPa，將影響零件的使用性能。因此，大鍛件應(yīng)采用較低的回火冷卻速度。但另一方面，緩慢的冷卻速度將使鋼的回火脆性得不到抑制，特別是一些重要的大鍛件，例如發(fā)電機(jī)和汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子等，都采用淬透性較高的合金鋼制造，具有較明顯的回火脆性。盡管隨著煉鋼技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及采取添加Mo元素等措施，以減輕回火脆性，在制訂大鍛件的熱處理工藝及工藝的實(shí)施中，這一問題不是值得重視的。
細(xì)化晶粒問題
在實(shí)際生產(chǎn)中，大鍛件的鍛造比一般都比較小，且變形不均勻，加熱時間冗長，這些因素導(dǎo)致大鍛件的奧氏體晶粒比較粗大。為些，大鍛件在熱處理時，應(yīng)注意晶粒細(xì)化問題，以使其力學(xué)性能達(dá)到要求。
尺寸對組織和性能的影響
大鍛件由于尺寸大、體積大、通常情況下，淬火后表層也難以獲得馬氏體或下貝氏體組織，雖然可以選用含鉻、鎳、鉬、釩等合金元素的高淬透性鋼，但按常規(guī)工藝淬火仍難以獲得理想的組織結(jié)構(gòu)，從而影響工件的最終力學(xué)性能。所以，對大鍛件進(jìn)行熱處理時必須考慮這種尺寸因素的影響。
進(jìn)一步詳情請致電021-57628777,以獲得更多有關(guān)模具選材、模具熱處理工藝及相關(guān)的應(yīng)用信息。
