大型筒體鍛件成形制造技術(shù)的發(fā)展
作者:admin2020-06-17 14:40:06
應(yīng)用于電力、石化等領(lǐng)域中關(guān)鍵部位的大型筒體鍛件，產(chǎn)品的綜合性能至關(guān)重要。而綜合性能主要依賴于兩方面的因素，一個是材料的化學(xué)成分，另一個是產(chǎn)品的晶粒結(jié)構(gòu)。由于在我國現(xiàn)有情況下，大型筒體鍛件的材料基本采用國外系列鋼種，產(chǎn)品 的成分不可能做很大的調(diào)整，因此，提高產(chǎn)品綜合性能的關(guān)鍵就在于如何使其具有良好的晶粒結(jié)構(gòu)。
晶粒結(jié)構(gòu)包括晶粒的大小、形狀、排列和方向等。以核反應(yīng)堆壓力殼為例，軔性指標(biāo)是其綜合性能的主要體現(xiàn)，而反應(yīng)產(chǎn)品韌性指標(biāo)的3個間接指標(biāo)分別為沖擊韌性、脆性轉(zhuǎn)變溫度和無延性轉(zhuǎn)變溫度。研究表明，晶粒結(jié)構(gòu)對于產(chǎn)品韌性指標(biāo)的影響非常明顯降低，即產(chǎn)品受中子輻照后韌性變化減小; 晶粒均勻化程度提髙，則產(chǎn)品的沖擊韌性值明顯提高。可見，在材料成分基本確定的前提下，產(chǎn)品綜合性能的提髙很大程度上依賴于晶粒結(jié)構(gòu)的改變，尤其是晶粒細化和分布均勻。因此，在大型筒體鍛件的成形制造過程中，組織性能控制，即晶粒細化和晶粒均勻化控制，成為了產(chǎn)品質(zhì)量和綜合性能控制的關(guān)鍵所在。
大型筒體鍛件的晶粒細化過程可以分為初始晶粒細化、鍛造晶粒細化和熱處理晶粒細化。初始晶粒細化由冶煉和澆鑄工藝完成，主要通過低雜質(zhì)快冷凝固細化鑄態(tài)組織；鍛造晶粒細化主要通過高溫 大變形量塑性加工，利用金屬軟化和再結(jié)晶機制細 化原始晶粒組織；熱處理晶粒細化主要通過金屬反 復(fù)多次的高溫奧氏體化冷卻等機制調(diào)整和細化再結(jié) 晶晶粒組織，得到產(chǎn)品的***終晶粒結(jié)構(gòu)。因此，冶 煉澆鑄、鍛造和熱處理工藝的發(fā)展，推動了大型筒 體鍛件組織性能控制水平的不斷提高。
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