大型锻件的主要特点
2019-12-03 17:11
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1.尺分大、重量大、大型锻件(large fbrging,KpynHtjfluokobok)的最主要、最根本的特点是它的尺寸大和重量大。例如:我国近年来制造成功的600MW汽轮发电机转子锻件的尺寸为Φ1280mmX16310mm，单重111. 5t;国外生产的2200~2400MW汽轮发电机转子锻件的尺寸为Φ1808mmX 16880mm，单重247t。
由于尺寸大和重量大，大型锻件必须由大型钢锭直接锻成。众所周知，大型钢锭中的偏析、疏松、缩孔、非金属夹杂物和各种组织不均匀性非常严重，气体含量也比较高，而且这些缺陷很难在随后的锻造过程中去除。所以，在大型锻件中往往存在着显著的化学成分不均匀性、多种多样的组织缺陷过高的有害气体含量。从而使得大型锻件的复杂、费时和昂贵。因而，必须小心翼翼地进行。
其次，由于尺寸大和重量大，工件的热容量必然很大，这就使得大型锻件在执行热处理工序时不可能得到比较大的加热速度和冷却速度。因此，对于性能、质量要求较高，必须通过调质或淬火使钢的内部组织发生重大改变的大型锻件，必须采用过冷奥氏体非常稳定、淬透性很高的钢种，如:Ni-Cr-Mo、Ni-Mo-V、Ni-Cr-Mo-V系钢等。但是，过冷奥氏体 稳定性高的钢易于发生组织遗传，并进而造成合金钢大锻件中的晶粒粗大和大小不均。为了解决这个问题，往往需要采用特殊和比较复杂的热处理过程。
再者，尺寸大和重量大，必然使得大型工件在加热和冷却过程中产生巨大的表面与心部温差和组织转变的不同时性，并进而造成工件中的巨大内应力。在大型锻件中，巨大的压应力会对大型锻件内部组织转变产生阻碍作用，使其推迟或减少转变数量;巨大的拉应力会导致工件中的裂纹，甚至整体断裂。此外，在热处理过程结束之后,巨大的内应力会转化为永驻于大型工件内部的残余应力,其数值有时可高达数十或百余MPa,并可与其他有害因素(如钢中的氢、大尺寸的非金属夹杂物、寒冷的气候等)结合，造成大型工件在储存或运送中发生断裂，称为置裂。当内应力的数值较小时，虽然不会导致断裂的发生，却会 引起大型工件的尺寸、形状的不稳定，并将转化成为工件在正常工作时所承受载荷的一部分，使工件的有效承载能力降低。
此外,还有大型锻件在力学性能上的方向性，工件表层与心部组织、性能上的巨大差异等，也都是由于其尺寸大、重量大所引起的。
2.生产环节多、前期工序的影响大。大型锻件的生程包括:炼钢、铸锭、锻造、热 处理和粗加工等环节，不但工序多、周期长，而且每一环节的执行情况都会对大型锻件的性能、质量产生重大影响。所以，对于从事大型锻热处理工作的人，必须全面、具体地了解每一大型锻件的前期工序的执行情况及其对热处理过程所造成的影响，有时甚至要根据前期工序的执行结果来修正(或安排）后继的热处理工艺，他人 (包括前人和外国人)和自己通过多年的生产实践所得到经验和积累下来的数据，是十分重要和宝贵的,应当充分利用和借鉴。但是，只作到这一点是不够的。还应当努力吸收当代科技成就中一切对我们有用和行之有效的东西，并尽量发挥大型锻件在成分设计、工艺代科技成就中一切对我们有用和行之有效的东西，并尽量发挥大型锻件在成分设计、工艺设计和电子计算机模拟计算等方面的作用,以便在工艺过程开始之前便将在工艺执行中可能发生的问题逐一解决，以求最终获得一个性能、质量和使用寿命都好的大型锻件，并最大限度地发挥金属材料的潜力。
