影響09MnNiD鋼鍛件低溫沖擊韌性的因素及對(duì)策

  09MnNiD鋼是在碳錳鋼的基礎(chǔ)上添加了0.45%~0.85%的鎳元素,從而改善鋼的低溫沖擊韌性,使鋼在-45~-70℃低溫范圍內(nèi)仍保持較高的強(qiáng)度和低溫韌性。因此,在低溫承壓設(shè)備零件中得到了廣泛應(yīng)用。

  熱處理是鍛件生產(chǎn)過程中不可缺少的關(guān)鍵工序,合理正確的熱處理可以賦予鍛件優(yōu)良的綜合力學(xué)性能,保證產(chǎn)品在服役條件下的安全可靠性。在09MnNiD鋼鍛件的生產(chǎn)過程中,部分產(chǎn)品的性能熱處理需要進(jìn)行委外處理?;貜S的鍛件在力學(xué)性能測(cè)試過程中,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)低溫沖擊吸收功低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值,且其數(shù)值波動(dòng)幅度很大,產(chǎn)品的低溫沖擊韌性不合格,影響了產(chǎn)品及時(shí)交貨。
  
  鍛件的制造是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,鍛件質(zhì)量與鍛件用鋼的冶煉、坯料的加熱、鍛造成型、鍛后熱處理、粗加工、性能熱處理、理化檢測(cè)、精加工等環(huán)節(jié)都息息相關(guān)。因此,為生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的09MnNiD鋼鍛件,應(yīng)加強(qiáng)以下工序的質(zhì)量控制:

 ?。?)提高鍛件用鋼的純凈度,減少鋼中非金屬夾雜物,嚴(yán)格控制鋼中P、S、Sn、Sb、As等有害元素的含量。
  (2)鋼坯在鍛造時(shí)要有足夠的鍛造比,充分壓實(shí)壓透內(nèi)部金屬,打碎鋼中的樹枝晶組織和非金屬夾雜物,并且改善其分布形態(tài)。增加鍛件內(nèi)部金屬的致密度,減少鍛件的內(nèi)部缺陷。
 ?。?)09MnNiD鋼鍛件鍛后應(yīng)在Ac1~Ac3溫度之間進(jìn)行臨界間熱處理,改變鍛件用鋼的晶粒大小、組織形態(tài)、第二相大小及分布,提高鍛件經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后的塑韌性和冷脆抗力。
 ?。?)工件在調(diào)質(zhì)淬火升溫加熱通過Ac1~Ac3溫度區(qū)間時(shí),需按熱處理爐的最大功率快速加熱,增加鋼在相變時(shí)的過熱度,提高奧氏體的形核率,達(dá)到細(xì)化奧氏體晶粒的目的。
 ?。?)淬火冷卻水槽要有足夠的容量,并且需要配備強(qiáng)烈攪拌和冷卻水的循環(huán)系統(tǒng)。當(dāng)工件淬火出爐后,把工件迅速淬入水中進(jìn)行充分冷卻,使鍛件的組織進(jìn)行充分轉(zhuǎn)變,使淬火轉(zhuǎn)變產(chǎn)物更加細(xì)小均勻。
 ?。?)工件淬火后及時(shí)裝爐回火。09MnNiD鋼鍛件的回火溫度在670~690℃之間,回火保溫時(shí)間按(1.8~2.2)min/mm計(jì)算確定?;鼗鸨爻鰻t后采取空冷。