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重復(fù)熱處理及防護(hù)層對(duì)CrNiMoV鋼鍛件組織性能的影響

2022-03-23 07:12李曉婷李玉鳳郝艷雄郭福民無錫透平葉片有限公司
鍛造與沖壓 2022年5期
關(guān)鍵詞:脫碳鍛件試樣

CrNiMoV鋼屬于低合金高強(qiáng)鋼,具有優(yōu)良的室溫強(qiáng)韌性、高溫強(qiáng)度、淬透性、焊接性以及抗疲勞性能和抗應(yīng)力腐蝕性能,多用于制造民用燃機(jī)盤軸件、航天發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、飛機(jī)起落架、壓力容器等。隨著高推動(dòng)比、高性能民用發(fā)動(dòng)機(jī)的高速發(fā)展,對(duì)現(xiàn)代化裝備提出了更高的要求。

實(shí)驗(yàn)組問卷調(diào)查結(jié)果顯示97.0%及以上學(xué)生認(rèn)為以多維度案例圖庫為基礎(chǔ)并微信輔助的新型示教模式可以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和熱情,增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)能力,提高分析問題、解決問題能力,鍛煉語言表達(dá)能力,訓(xùn)練臨床思維,提高閱片能力,加強(qiáng)師生交流,融洽師生關(guān)系(見表2)。

鋼鍛件在熱加工過程中容易形成氧化皮和脫碳層,對(duì)于碳鋼和低合金鋼在800℃以上會(huì)形成“高溫鱗皮”狀的氧化皮,以往此類鍛件按經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)余量均不小于5mm。本論文從工程應(yīng)用的角度,通過在鍛件表面噴涂防護(hù)層,減小高溫下保溫過程的氧化程度,提高鍛件表面質(zhì)量并減小單邊設(shè)計(jì)余量,通過重復(fù)熱處理調(diào)整鍛件的力學(xué)性能,實(shí)現(xiàn)了此類鍛件的提質(zhì)增效降本。

試驗(yàn)材料和方法

試驗(yàn)用材料為某鋼廠

250mm的鋼棒,化學(xué)成分如表1所示。按照制坯→模鍛→熱處理→粗加工的工藝路線生產(chǎn)盤鍛件,粗加工后在鍛件上切取試環(huán)進(jìn)行力學(xué)性能測試,用于重復(fù)熱處理的鍛件實(shí)物如圖1所示,在半件鍛件全表面噴涂某T系列防護(hù)涂層,涂層厚度0.1~0.3mm,并在鍛件上劃線區(qū)分噴涂區(qū)域和未噴涂區(qū)域。

將噴涂后的鍛件按照標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度進(jìn)行重復(fù)熱處理,重復(fù)熱處理制度與標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度相同:920℃保溫240min出爐空冷,860℃保溫140min出爐水冷,650℃保溫300min出爐空冷,重復(fù)熱處理后的鍛件實(shí)物見圖2。

試驗(yàn)結(jié)果和分析

重復(fù)熱處理前噴涂防護(hù)劑對(duì)鍛件表面氧化皮的影響

CrNiMoV鋼類鍛件熱加工過程中表面產(chǎn)生肉眼可見的氧化皮,由于氧化反應(yīng)在鍛件近表面還會(huì)形成一層脫碳層,脫碳層的組織與鍛件本體的組織有差異。鍛件表面噴涂的防護(hù)劑具有防氧化的作用,為了定量分析防護(hù)層的防氧化作用,在重復(fù)熱處理后的鍛件噴涂和未噴涂區(qū)域分別切取1個(gè)試樣,檢測脫碳層的厚度。取樣示意圖見圖5,其中1

試樣位于噴涂區(qū)域,2

試樣位于未噴涂區(qū)域。采用金相法對(duì)試樣軸向表面和徑向表面脫碳層進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果見圖6,脫碳層厚度最大值為0.71mm,檢測結(jié)果顯示軸向表面脫碳層最大厚度比徑向表面脫碳層最大厚度大0.19mm,未噴涂區(qū)域的脫碳層最大厚度比噴涂區(qū)域的大0.2mm。

重復(fù)熱處理前噴涂防護(hù)劑對(duì)鍛件近表面脫碳層的影響

圖2所示的熱處理后鍛件表面有輕微氧化皮,噴涂的區(qū)域表面質(zhì)量明顯優(yōu)于未噴涂的區(qū)域,為了進(jìn)一步評(píng)估重復(fù)熱處理后氧化皮的厚度,清理干凈鍛件表面松散的氧化皮后采用三坐標(biāo)掃描儀檢測了重復(fù)熱處理前后鍛件的形狀和尺寸,造型比對(duì)情況見圖3,鍛件重復(fù)熱處理后沿軸向發(fā)生了輕微的變形,為了定量評(píng)估氧化皮的厚度,在如圖4所示的縱剖面上選取了5個(gè)典型位置檢測了熱處理前后的尺寸,每個(gè)位置檢測3個(gè)點(diǎn)求平均值,相應(yīng)位置的尺寸差值平均值即對(duì)應(yīng)位置的氧化皮厚度。檢測結(jié)果見表2,未噴涂區(qū)域的氧化皮厚度平均值為0.226mm,噴涂區(qū)域氧化皮厚度平均值為0.068mm,可見噴涂防護(hù)劑可以明顯減小鍛件表面氧化皮的厚度。

⑴鍛件重復(fù)熱處理后氧化皮厚度最大值為0.38mm,未噴涂區(qū)域的氧化層厚度比噴涂區(qū)域氧化層厚度平均大0.158mm;

通過試制試驗(yàn)和理化性能檢測,綜合分析了重復(fù)熱處理及防護(hù)劑對(duì)CrNiMoV鋼鍛件組織和性能的影響,得出以下結(jié)論:

重復(fù)熱處理對(duì)鍛件力學(xué)性能的影響

信息社會(huì)中,信息的渠道與數(shù)量迅速倍增,個(gè)體難以在信息浪潮中準(zhǔn)確捕捉主題,因此,主題圖書出版不僅需要主動(dòng)設(shè)置議程,還需有計(jì)劃、有步驟推進(jìn)。議程設(shè)置的知覺模式、顯著性模式和優(yōu)先順序模式在主題出版中以不同方式起效(見圖1)。

結(jié)束語

試驗(yàn)結(jié)果表明:噴涂防護(hù)層的區(qū)域脫碳層厚度小于未噴涂的區(qū)域,防護(hù)劑有一定的防氧化能力。綜合考慮氧化皮和脫碳層厚度,噴涂防護(hù)劑的區(qū)域氧化深度比未噴涂區(qū)域小0.3mm,另外未噴涂區(qū)域的輪緣發(fā)生了軸向翹曲,翹曲變形值為1.36mm,噴涂區(qū)域輪緣翹曲變形量為0.27mm。因此未噴涂鍛件的余量需不小于2.45mm,噴涂防護(hù)劑的鍛件余量需不小于1.01mm。

重復(fù)熱處理后鍛件的狀態(tài)發(fā)生了變化,為了評(píng)估重復(fù)熱處理對(duì)鍛件性能的影響,設(shè)計(jì)了如圖7所示的理化取樣圖,在重復(fù)熱處理后的鍛件上切取了1個(gè)室溫拉伸試樣和3個(gè)沖擊試樣進(jìn)行了性能測試,試驗(yàn)件標(biāo)準(zhǔn)熱處理后在鍛件上切取的試驗(yàn)環(huán)力學(xué)性能數(shù)據(jù)見表3,數(shù)據(jù)表明鍛件重復(fù)熱處理后強(qiáng)度明顯升高,屈服強(qiáng)度靠近指標(biāo)上限,塑性水平相當(dāng),沖擊韌性下降約15J,分析鍛件強(qiáng)度提升的主要原因是重復(fù)熱處理態(tài)的鍛件有效截面厚度小于標(biāo)準(zhǔn)熱處理態(tài)的鍛件有效截面厚度,在熱處理冷卻過程中冷卻速率較快。綜上所述,粗加工態(tài)鍛件重復(fù)熱處理后力學(xué)性能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

氈房、牛羊,草原、雪山,光線瞬息萬變的白樺林,婚禮、白色的葬禮,圍著牛糞堆燃起的篝火起舞的牧民,還有湖,北疆深處的湖,泛著做夢(mèng)般的鈷石綠和孔雀石綠,還有鋼藍(lán)色。我問老徐,湖的顏色是否做過后期處理。老徐說,沒有,湖原本就是那顏色,就像云,本是那形狀。

⑵鍛件重復(fù)熱處理后脫碳層厚度最大值為0.71mm,未噴涂區(qū)域的脫碳層厚度比噴涂區(qū)域脫碳層厚度大0.1mm;

企業(yè)信用是市場經(jīng)濟(jì)良性發(fā)展的基礎(chǔ),質(zhì)量信用則是企業(yè)信用的核心。企業(yè)質(zhì)量信用是企業(yè)與消費(fèi)者之間關(guān)于產(chǎn)品價(jià)值轉(zhuǎn)移和產(chǎn)品使用價(jià)值實(shí)現(xiàn)過程的一項(xiàng)信用指標(biāo)。而產(chǎn)品質(zhì)量信用是指產(chǎn)品在符合相關(guān)法律法規(guī)、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)以及質(zhì)量要求的基礎(chǔ)上,在生命周期內(nèi),實(shí)現(xiàn)其滿足顧客需要或期望的一項(xiàng)信用指標(biāo)。產(chǎn)品質(zhì)量信用和企業(yè)質(zhì)量信用的主體、評(píng)價(jià)要素、研究內(nèi)容及信息數(shù)據(jù)鏈,如表2所述。質(zhì)量信用評(píng)估過程中,產(chǎn)品質(zhì)量信用和企業(yè)質(zhì)量信用兩者并非完全分割對(duì)待,但兩者也不存在正相關(guān)關(guān)系。

⑶鍛件重復(fù)熱處理后未噴涂區(qū)域輪緣翹曲變形達(dá)1.36mm,比噴涂區(qū)域變形值大1.09mm;

⑷綜合考慮氧化層、脫碳層和翹曲變形等因素,鍛件重復(fù)熱處理后未噴涂鍛件的單邊加工余量需不小于2.45mm,噴涂防護(hù)劑的鍛件加工余量需不小于1.01mm;

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