成都20#-55#碳素结构钢 WHF法是一种宽砧强力压下锻造法(Wide Die Heavy Blow Forging )。WHF法用的是上、下宽平砧,大压下率,为保证坯料心部的压应力状态和足够的变形,要求砧宽比应达到 0.68~0.77,每次压下率至少为 20%。成都20#-55#碳素结构钢的这种方法主要着眼于心部的大变形,其心部的变形比用普通平砧拔长要大得多,对消除钢锭内部的缩孔、疏松等缺陷十分有利。同时由于WHF法坯料变形对称,容易操作,特别适合于大型水压机锻造,目前在重机行业应用十分广泛。
成都20#-55#碳素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。成都20#-55#碳素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。
成都20#-55#碳素结构钢5CrMnMo中加入Cr、Mn、Mo元素主要是提高钢的淬透性,尤其是共同作用时,淬透性提高极大。Cr、Mn、Mo元素可固溶于铁素体中起固溶强化作用,又可固溶于Fe3C中形成(Fe、Cr、Mo)3C,改善其硬度,提高钢的耐磨性。Cr、Mn、Mo元素共同作用显著提高钢的回火稳定性。成都20#-55#碳素结构钢Mo元素可减少回火脆性和细化晶粒。由于Ni元素显著提高钢的淬透性、韧性与耐热疲劳性能,所以5CrMnMo钢与5CrNiMo钢相比,虽然强度不降低,但常温及较高温度下的韧性和塑性却降低很多,且淬透性和耐热疲劳性能也稍低。 另外,5CrMnMo钢中加入Mn、Mo元素,钢的过热敏感性稍大。此外,钢中存在Cr元素使钢产生一定的抗氧化性与耐蚀性。
大型锻件因其尺寸大,工序多,周期长,工艺历程中不匀称,不稳定成分多,以是每每造成构造性能紧张不匀称,以致在力学性能试验,金相构造搜检和无损探伤时不行经历。成都20#-55#碳素结构钢由于钢锭中化学成分偏析,同化物聚集,种种孔隙性缺点的影响;加热时温度变更迟钝,漫衍不均,内应力大,缺点较多;高温长光阴铸造,部分受力部分变形,塑流状况、压实程度、变形漫衍差别较大;冷却时分散历程迟钝,构造转变复杂,附加应力大。以上诸成分都大概导致构造性能紧张不匀称,质量不合格。成都20#-55#碳素结构钢进步大型锻件匀称性的措施:1)接纳先进的冶铸手艺,进步钢锭的冶金质量; 2)接纳控制铸造,控制冷却手艺,优化工艺历程,进步大锻件生产的手艺经济程度。