淺談高速鋼鍛前加熱
高速鋼在鍛前加熱時(shí)的特點(diǎn),一是容易產(chǎn)生軸心區(qū)過(guò)熱和過(guò)燒;二是導(dǎo)熱性低。低溫時(shí),高速鋼的導(dǎo)熱系數(shù)比碳素鋼低得多;當(dāng)溫度升高到900℃時(shí),兩者趨于接近;當(dāng)溫度超過(guò)900℃以后,高速鋼的導(dǎo)熱系數(shù)反而比碳素鋼的高。所以,高速鋼在800℃以下緩慢加熱。為了避免鋼錠直接裝入高溫爐內(nèi)因加熱速度過(guò)高引起斷裂,鋼錠應(yīng)在低溫下裝爐。冷錠裝爐的爐溫宜為600℃;大型毛坯的裝爐爐溫宜定為650℃;小型毛坯的裝爐溫度可定為750~800℃。
高速鋼一般采用兩段加熱制度,在預(yù)熱段,爐溫保持800~900℃,預(yù)熱時(shí)間一般按每毫米直徑或厚度1min計(jì)算;在加熱和均熱階段,保持較高爐溫,加熱時(shí)間按每毫米0.5min計(jì)算。這種加熱制度能夠保證加熱質(zhì)量,但加熱時(shí)間長(zhǎng),生產(chǎn)成本高。一些工廠的實(shí)踐表明,對(duì)于直徑小于80mm的坯料,可采用快速加熱,即坯料不經(jīng)預(yù)熱直接放入高溫爐中加熱,加熱時(shí)間按每毫米0.1~1min計(jì)算。快速加熱不僅生產(chǎn)率高、燃料消耗少、生產(chǎn)成本低,而且由于加熱時(shí)間短,組織較細(xì),沿晶界上的碳化物來(lái)不及聚集長(zhǎng)大,從而減輕了在鍛造過(guò)程中產(chǎn)生裂紋的危險(xiǎn)。
高速鋼鍛前加熱還應(yīng)注意以下問(wèn)題:
(1)高速鋼鋼錠或大型毛坯的中心,一般都存在較嚴(yán)重的萊氏體共晶,加熱時(shí)要注意控制加熱溫度,以防產(chǎn)生軸心過(guò)熱或過(guò)燒。
(2)加熱溫度下的保溫時(shí)間以鋼錠或毛坯熱透為原則,不宜過(guò)長(zhǎng)。因?yàn)楦咚黉撊菀桩a(chǎn)生氧化和脫碳。為了減少氧化和脫碳,最好在中性爐氣中加熱。
(3)高速鋼,鋼錠尤其是經(jīng)退火鋼錠的導(dǎo)熱系數(shù)僅為純鐵的1/5;經(jīng)過(guò)退火的鋼錠也僅為純鐵的1/3.鋼坯的導(dǎo)熱性比鋼錠提高約1倍;經(jīng)過(guò)退火,導(dǎo)熱性還可提高15%~20%。鋼錠或鋼坯經(jīng)過(guò)退火,可消除內(nèi)應(yīng)力或減小熱裂的危險(xiǎn)性。所以,鋼錠或鋼坯加熱前一半都要經(jīng)過(guò)退火。
(4)根據(jù)工廠經(jīng)驗(yàn),當(dāng)鍛件不能一火鍛成時(shí),則在第二次加熱過(guò)程中不宜直接放入高溫爐以較大的加熱速度加熱,因?yàn)殄懠?nèi)部已有較大的內(nèi)應(yīng)力,再加熱時(shí)較大的熱應(yīng)力,坯料有可能在第二次加熱時(shí)開(kāi)裂。