在锻造船用锻件时,成型温度区域的划分对材料性能、成型效率和缺陷控制至关重要。以下是关键温度区域的划分及其技术要点:
温度范围:
碳钢:1100℃~1200℃(始锻)至800℃~900℃(终锻)。
低合金钢:1050℃~1150℃至850℃~950℃。
不锈钢(如316L):1000℃~1200℃至900℃~1000℃。
特点:
材料塑性高、变形抗力低,适合复杂形状锻件(如曲轴、舵杆)。
动态再结晶充分,晶粒细化,但需避免过热(晶粒粗大)或过烧(晶界氧化)。
控制要点:
加热均匀性(如采用分段加热炉)。
终锻温度需高于再结晶温度,防止加工硬化。
温度范围:
碳钢/低合金钢:600℃~800℃。
不锈钢:700℃~900℃。
特点:
变形抗力适中,适用于精度要求较高的锻件(如阀门、法兰)。
可减少氧化皮,表面质量优于热锻。
控制要点:
需精确控温以避免相变(如珠光体转变)。
可能需要后续热处理(如正火)改善组织。
温度范围:室温(通常≤200℃)。
特点:
适用于小尺寸、高精度锻件(如紧固件、销轴)。
加工硬化显著,强度提高但塑性下降。
控制要点:
材料需预先退火以提高塑性。
需润滑减少模具磨损(如磷化+皂化处理)。
蓝脆区(200℃~400℃):
碳钢塑性骤降,易开裂,需快速通过此区间。
低温脆性区(低于-20℃):
船用高强钢(如EH36)需考虑低温韧性,避免冷锻时脆断。
大型锻件(如螺旋桨轴):热锻(12CrNi3MoV钢,1100℃始锻)。
耐蚀部件(如海水泵体):温锻(双相不锈钢2205,850℃)。
连接件(如高强度螺栓):冷锻(ASTM A490钢,室温)。
加热设备:
电炉(控温±10℃)或燃气炉(需防脱碳)。
监测手段:
红外测温仪或热电偶实时监控。
工艺设计:
多火次锻造时,需控制返炉加热次数(如≤3次)。
通过合理划分温度区域并匹配材料特性,可优化船用锻件的机械性能(如冲击韧性、疲劳寿命)并降低废品率。