大型鍛件的特色

1. 大尺寸、大重量的大型鍛件根本的特色是尺寸大、重量大。如我國近年來成功制造的600MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鍛件尺寸為f1280mm x 16310mm，單重11。5t21國外生產(chǎn)的2200~ 2400MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鍛件尺寸為1808mm×16880mm，單件重量為247。

由于尺寸和重量大，大鍛件須由大錠直接鍛造。眾所周知，大型鋼錠中的偏析、氣孔、縮孔、非金屬雜質(zhì)和各種組織不均勻性非常嚴(yán)重，而且氣體含量比較高，這些缺點(diǎn)在后續(xù)的鍛造過程當(dāng)中很難去除。因此，大型鍛件存在明顯的化學(xué)成分不均勻性:各種組織缺點(diǎn)和有害氣體含量超標(biāo)。因此，大型鍛件的熱處理工藝往往復(fù)雜、耗時(shí)、昂貴。因此，須小心進(jìn)行。

其次，由于尺寸和重量較大，工件的熱容量必然很大，這使得大型鍛件在進(jìn)行熱處理工序時(shí)，不可能獲得相對較大的升溫和降溫速率。因此，對于性能和質(zhì)量要求高的大型鍛件，須通過調(diào)質(zhì)或淬火使鋼的內(nèi)部組織發(fā)生較大變化。須使用具有非常穩(wěn)定的過冷奧氏體和高淬透性的鋼種，如:鎳鉻鉬。鎳鉬釩、鎳鉻鉬釩系列鋼等。而過冷奧氏體穩(wěn)定性高的鋼容易發(fā)生組織遺傳，造成合金鋼鍛件晶粒粗大，尺寸不均勻。為了解決這個(gè)問題，通常需要特殊和復(fù)雜的熱處理工藝。

再者，體積大、重量大，必然造成大工件在加熱和冷卻過程當(dāng)中表層和中心的巨大溫差和組織轉(zhuǎn)變的不同步性，從而造成工件內(nèi)部產(chǎn)生巨大的內(nèi)應(yīng)力。在大型鍛件中，巨大的壓應(yīng)力會阻礙大型鍛件內(nèi)部組織的轉(zhuǎn)變，從而延緩或減少轉(zhuǎn)變量。巨大的拉應(yīng)力會造成工件產(chǎn)生裂紋甚至整體斷裂。此外，熱處理過程后，巨大的內(nèi)應(yīng)力會轉(zhuǎn)化為永久留在大型工件中的殘余應(yīng)力，有時(shí)其值可高達(dá)幾十或幾百M(fèi)Pa，并可與其他有害因素(如鋼中的氫、大尺寸非金屬夾雜物、寒冷氣候等)結(jié)合。)，這將造成大型工件在儲存或運(yùn)輸過程當(dāng)中斷裂，稱為開裂。當(dāng)內(nèi)應(yīng)力值較小時(shí)，雖然不會造成斷裂，但會造成大型工件尺寸和形狀的不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)化為工件正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所要承受的一部分載荷，下降工件的有效承載能力。

此外，大型鍛件的機(jī)械性能差異很大，如工件表層和中心的組織性能差異也很大，這也是由于其尺寸和重量較大造成的。

2.生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，還有之前工序的影響。大銀片的生產(chǎn)工藝包括煉鋼、鑄錠、鍛造、熱處理和粗加工。不僅程序多、周期長，而且每個(gè)環(huán)節(jié)的執(zhí)行都會對大銀件的性能和質(zhì)量產(chǎn)生重大影響。因此，對于從事大型零件熱處理的人員來說，需要全面具體地了解每一個(gè)大型鍛件的前道工序的實(shí)施情況及其對熱處理工藝的影響，有時(shí)甚至要根據(jù)前道工序的實(shí)施結(jié)果來修正(或安排)后續(xù)的熱處理工藝。在制定熱處理工藝時(shí)，他人(包括前人和外國人)和自己通過多年生產(chǎn)實(shí)踐積累的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)是非常重要和寶貴的，應(yīng)該充分利用和借鑒。然而，這還不夠。還要努力吸收當(dāng)代科技成果中一切有用有效的東西，努力發(fā)揮大銀件在成分設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算中的作用，在工藝開始前就把工藝執(zhí)行中可能出現(xiàn)的問題逐一解決，最終獲得性能最好、質(zhì)量好、使用年限好的大鍛件，最大限度地發(fā)揮金屬材料的潛力。