在原材料质量可靠的基础上,锻造加工的任务之一是获得所需的锻件形状,尺寸和表面状态,以满足零件加工和使用条件的要求,并符合零件图样的规定。烟台40CrNiMo合金结构钢锻件的形状和尺寸它们应符合零件外廓形状和尺寸的要求,并尽可能与其相似或接近。锻件图设计的主要依据是零件图样,同时应考虑锻造工艺特点,附加机械加工余量和工艺材料、I类锻件检验用专用余料,以及锻件的结构要素、表面形位公差和尺寸公差等要素、锻件图是生产和验收锻件的主要依据。烟台40CrNiMo合金结构钢锻件表面状态它是评定锻件质量的一项重要指标。锻件的非加工表面的表面状态也将直接影响零件的使用性能。对锻件表面状态提出技术要求的出发点是,使锻件的表面完整性符合一定的规范要求。
烟台40CrNiMo合金结构钢大型锻件的传统制造方式是采用大型钢锭开坯、自由锻造成形。但随着重大装备的不断发展,对大型锻件的要求越来越高,不仅规格和截面越来越大,而且内在质量也不断提高,传统的制造方式已经难以满足要求。为了适应高端装备的需求,实现大型锻件形质兼备的目标,急需对制造方式进行变革。为此,以传统钢锭制造技术提升和新型增材制坯技术开发为代表的均质化制坯、一体化制造及模锻化成形等制造方式应运而生。烟台40CrNiMo合金结构钢大型锻件是电力、冶金、石化、造船、矿山、航空航天、军工等装备(图1)的基础部件,其经济带动性强,涵盖面广,是装备制造业产业链上不可缺少的重要一环。大型锻件传统的制造方式是自由锻造成形,“肥头大耳”和“傻大黑粗”曾经是大型锻件的代名词。
国内外使用的模具钢材而言,模具钢密度一般都在7.85左右,通常模具钢是锻造件,密度在8000-8400千克/立方米。烟台40CrNiMo合金结构钢不同模具钢材中加入的合金元素比例不一样,模具钢密度会有小范围的差别。密度是物质的特性之一,每种物质都有一定的密度,不同物质的密度一般是不同。烟台40CrNiMo合金结构钢根据密度公式:ρ=m/v,也就是说决定模具钢质量和体积的因素决定了模具钢密度。那么从微观的角度来讲的话,就是分子量和分子间隙共同决定物质的密度。
保证零件符合使用条件最基本的是锻件的组织和机械性能。而保证锻件组织和机械性能合格的主要手段是正确制订并严格控制锻造工艺过程。烟台40CrNiMo合金结构钢锻件组织它包括锻件的低倍组织和高倍组织。低倍组织用以检査锻件的流线分布和判断锻件中的各种冶金缺陷。高倍组织包括锻件在最终热处理状态下的显微组织、晶粒度、纯洁度等项目。烟台40CrNiMo合金结构钢锻件的机械性能根据锻件的不同用途,对其机械性能的各项指标要求也不同。锻件的室温机械性能,如强度指标、塑性指标、冲击韧性、硬度、疲劳强度、断裂韧性等的要求,将因材料和锻件用途的不同而不同。
1、烟台40CrNiMo合金结构钢利用Ca、稀土等微量元素对夹杂物的变质作用,改变钢中的夹杂物的结构形貌和物性,使钢中夹杂物球化、细化,从而提高钢材的力学性能。2、烟台40CrNiMo合金结构钢对钢锭进行高温扩散热处理,可以改善钢锭的成分不均匀性,从而提高钢材的横向性能。3、烟台40CrNiMo合金结构钢在热加工方面,对钢锭进行反复的镦拔和多向轧制,增大变形量,可降低钢中的碳化物偏析的级别,也有利于改善钢材的各向异性。4、烟台40CrNiMo合金结构钢钢的纯净度对 模具钢材的等向性能有很大的影响,采用二次精炼技术(包括真空精炼、ESR和钢包喷粉等),可以提高钢材的纯净度,尤其降低钢中的有害杂质的含量,对提高性能十分有益。
烟台40CrNiMo合金结构钢锻件淬火冷却时,由于不同部位存在温度差异及组织转变的不同所引起的应力称为淬火内应力。当淬火应力超过钢的屈服强度时,锻件将产生变形;当淬火应力超过钢的抗拉强度时,锻件将产生裂纹而成为废品。烟台40CrNiMo合金结构钢为了防止锻件的变形和开裂的产生,可采用不同的淬火方法 (如分级淬火或等温淬火等)和工艺合理的设计措施(如结构对称、斜面均匀、避免尖角等),尽量减少淬火应力,并在淬火后及时进行回火处理。