法蘭鍛件可以運(yùn)用熱處理手段調(diào)整基體組織,硬度和力學(xué)性能,但它畢竟屬超高碳材料,淬裂傾向較鍛鋼軋輥要大,難以承受過(guò)分激烈的淬火。從使用條件的角度考慮,此類軋輥不是依靠淬硬基體,而是主要依靠大量碳化物來(lái)保證熱態(tài)耐磨性,如果淬火成馬氏體或貝氏體基體組織,其抗熱裂性能不佳,所以此種軋輥的基體還是應(yīng)該選用經(jīng)高溫回火的珠光體型組織為好。

硫印檢驗(yàn)是呈現(xiàn)鋼鐵中硫分布情況的一種宏觀檢驗(yàn)方法。隨著鋼水的結(jié)晶及氣體析出過(guò)程的進(jìn)行,各種不同物質(zhì)因選分結(jié)晶的結(jié)果而產(chǎn)生偏析,一般鋼錠越大,偏析越嚴(yán)重,這就給鋼的性能與質(zhì)量帶來(lái)不同程度的影響。
終熱處理在粗加工并粗開孔型后進(jìn)行,實(shí)用的終熱處理工藝有正回火和噴霧淬火+回火兩種。
正火加熱溫度850-930℃,若在靜止空氣中冷卻時(shí)要求散開擺放在墊鐵上進(jìn)行,也可以噴風(fēng)加速冷卻,正火后在500-650℃高溫回火,鍛件組織為片狀珠光體+塊狀和條狀一次共晶碳化物+顆粒狀二次碳化物。
正回火工藝主要用在法蘭鍛造半鋼軋輥上,輥身表面硬度為38-42,強(qiáng)度可以達(dá)到850MPa的水平。此種工藝操作建安方便,淬火應(yīng)力不大,可以滿足一般軋輥的硬度要求。不利方面是會(huì)出現(xiàn)部分網(wǎng)狀碳化物,特別是正火溫度較高時(shí)嚴(yán)重一些,雖說(shuō)此時(shí)產(chǎn)生的網(wǎng)狀碳化物較為細(xì)小,不完全連續(xù),但它仍會(huì)損害軋輥強(qiáng)度和塑韌性,降低軋輥的抗折斷能力。
硫印試驗(yàn)的基本原理是,是根據(jù)硫在鋼中以硫化物的形式存在,用稀硫酸與之作用產(chǎn)生硫化氫氣體,再利用產(chǎn)生的硫化氫氣體與相紙上的溴化銀發(fā)生作用,產(chǎn)生硫化銀的沉淀,此沉淀物呈深棕色痕跡而顯現(xiàn)在相紙上。當(dāng)法蘭鋼材中硫化物含量較多時(shí),殘留在照相紙上的深棕色硫化銀痕跡也較大、且色澤也較深;反之,則痕跡較小、色則較淡。由此,可以根據(jù)法蘭鍛件相紙上棕色痕跡的大小、色澤的深淺及分布情況來(lái)反映出鋼材中硫化物的大小及其含量的多寡。從而可以根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果按照檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)定性地判斷出硫在鋼材中的偏析程度,對(duì)鍛件質(zhì)量做出初步評(píng)價(jià)。

為了使大型容器鍛件能夠均勻而有效地加熱與冷卻,鍛件生產(chǎn)廠應(yīng)具備有足夠能力的大型熱處理爐和淬火水槽。淬火水的流動(dòng)狀態(tài)對(duì)鍛件表面的熱交換起著重要的作用,它比水槽的容積和循環(huán)水量的作用 為明顯,所以水槽的內(nèi)壁附近及中心處均設(shè)有對(duì)著鍛件噴射的水管,以加強(qiáng)鍛件內(nèi)外壁的冷卻。
1.鍛件淬火的一個(gè)重要的特點(diǎn)是內(nèi)外壁同時(shí)冷卻。鍛件內(nèi)外介質(zhì)流動(dòng)狀態(tài)不同,使內(nèi)壁傳熱低于外壁,加之鍛件橫截面的扇形特點(diǎn),使內(nèi)壁的單元體積與熱交換表面面積之比總是大于外壁,即使內(nèi)外壁的傳熱系數(shù)接近,內(nèi)壁的冷卻也要慢于外壁。
2.在鍛件尺寸一定時(shí),鍛件淬火的冷卻過(guò)程主要決定于睡的溫度和流動(dòng)狀態(tài)。
3.水的流動(dòng)狀態(tài)包含流速及流向兩個(gè)內(nèi)容。鍛件淬火時(shí)的冷卻強(qiáng)度是鍛件表面與水的熱傳導(dǎo)和對(duì)流傳熱的反映。
4.鍛件淬火冷卻是表面?zhèn)鳠岷蛢?nèi)部熱傳導(dǎo)兩個(gè)過(guò)程綜合作用的結(jié)果,提高表面的冷卻強(qiáng)度,可以加快表層的冷速。
5.壁厚對(duì)冷卻的影響很大,壁厚越薄,影響越大。所以淬火時(shí)應(yīng)取小壁厚,尤其是壁厚較薄的鍛件,采用加大淬火壁厚的措施時(shí)要充分考慮到對(duì)冷速的影響。