锻造质量对性能的影响有哪些？
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作者:13963813331
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发布时间: 2019-12-04
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在过共析工具钢中，有一次或二次碳化物从液相或固相析出。 碳化物是一种硬而脆的物质，不利于钢的韧性和塑性。 特别是碳化物呈网状或条状分布时，钢的淬火变形和力学性能表现出明显的方向性。 钢或锻件原料制成的模具在使用过程中，碳化物偏析严重，容易出现淬火开裂、磨削开裂和脆性开裂。 碳化物相分布均匀，有利于模具钢的加工性能和使用性能。加热时，会阻碍奥氏体晶粒的生长，降低钢的过热敏感性。 由于碳化物相的极高硬度，钢的耐磨性和耐磨性明显提高，钢的强度也得到提高。
在过共析工具钢中，有一次或二次碳化物从液相或固相析出。 碳化物是一种硬而脆的物质，不利于钢的韧性和塑性。 特别是碳化物呈网状或条状分布时，钢的淬火变形和力学性能表现出明显的方向性。 钢或锻件原料制成的模具在使用过程中，碳化物偏析严重，容易出现淬火开裂、磨削开裂和脆性开裂。 碳化物相分布均匀，有利于模具钢的加工性能和使用性能。加热时，会阻碍奥氏体晶粒的生长，降低钢的过热敏感性。 由于碳化物相的极高硬度，钢的耐磨性和耐磨性明显提高，钢的强度也得到提高。
当过共析钢的停止锻造温度过高(> 850℃)时，如果钢过早进入慢冷坑或直接退火，将促进网状碳化物的析出。 钢中碳含量超过共析成分越多，形成网状碳化物的趋势越强。 加入少量钡能有效抑制网状碳化物的沉淀。 Cr2和CrWMn钢在普通合金工具钢中有形成网状碳化物的趋势。 CrWMn钢模具淬火裂纹、磨削裂纹和脆化裂纹的金相分析表明，钢中碳化物网在2 ~ 3级以上时，存在网状或半封闭网状，裂纹往往沿碳化物网延伸。
过共析钢中的液态沉淀和带状碳化物在钢锭凝固过程中沉淀 液体沉淀块大，白色，颜色明亮，呈粗条状或链状分布。 带状碳化物颗粒小而均匀，呈束状分布，这不如网状碳化物重要。 为了消除或减少钢中碳化物带和液态析出缺陷，采用高温扩散退火或锻造比足够大的多向重复锻造来改善它们。 然而，如果停止锻造温度太低，如果在700 ~ 800℃的碳化物沉淀区施加过大的变形量，也会出现新的带状偏析。 生产实践表明，大截面CrWMn钢或锻件容易出现这种缺陷，在使用中会导致淬火裂纹、磨削裂纹和脆性裂纹。
Cr12、Cr12Mov、Cr6WV钢和W18Cr4V高速钢属于自由放任钢。自由放任钢的规格越大，碳化物不均匀性越严重。即使压延后，在较大规格的钢中，尤其是Cr12钢中，仍然存在明显的带状或网状聚集体。淬火后，力学性能变差，横向性能下降最多，抗弯强度为纵向的1/2 只有对大、中截面莱氏体钢进行多向重复锻造，改善碳化物的不均匀性，才能保证模具钢的强度和韧性。 碳化物的不均匀性也与钢的成分有关。当钢中碳含量约为1%，钨含量约为1%时，碳化物的不均匀性较高。即使采用较大的锻造比，仍有一定量的碳化物带或网络。 选择大锻造比和大变形率有利于碳化物的破碎和碳化物粒度的提高。 碳化物不均匀的钢可采用高温扩散处理和均匀化处理，一般采用1180-1200℃保温5-8h 轧制或锻造后的强化冷却可采用空冷、雾冷等技术措施。 一般来说，轧制或锻造后冷却到650 ~ 700℃，然后缓慢冷却，快速冷却是为了防止网状碳化物，慢速冷却是为了防止白斑和裂纹的形成。
碳化物偏析对重型和锐齿模具的使用寿命影响最大。 Cr12MoV钢螺旋板，如果简单锻造成形，碳化物不均匀性等级为5 ~ 6级，使用寿命短，有的仅拧几千个螺钉就有严重的掉齿。 采用多向重复锻造工艺，碳化物不均匀度小于2级，消除掉齿现象，使用寿命延长十倍以上甚至几十倍。
