锻件粗晶问题

夏日凉风

粗晶是锻件锻后处理中常见的质量问题，是可以通过再次热处理消除的。但是什么样的热处理工艺是消除粗晶比较合适的工艺？
比如针对普通的中碳钢或者中碳合金钢，锻后一般采用正火+回火（或叫扩氢退火），如果锻件截面较大，通过两次正火+回火来达到细化晶粒的目的，为后续的性能热处理做组织准备。但是有时候通过锻后处理经过两次正火后，锻件仍然存在粗晶。为防止（或消除）粗晶，正火的温度该怎么控制？执行上限温度还是下限温度？比如40Mn锻件，Ac3大约790℃，如果锻件截面较大（如1500mm），需通过两次正火保证内部组织。那么正火温度选择860+830和890+820，哪个效果较好？

烟不离手

    烟不离手认为，截面如此巨大的工件，即便是通过水冷来正火，也难保心部的组织细化。大锻件要得到细化的室温组织，个人觉得还是应从锻压时各阶段变形量的分配和停锻温度上下工夫。随后的正火只是起整顿不均匀组织和消除应力的作用。

夏日凉风

烟不离手 发表于 2013-1-6 09:46

                               
登录/注册后可看大图

烟不离手认为，截面如此巨大的工件，即便是通过水冷来正火，也难保心部的组织细化。大锻件要得到细化的 ...

谢谢您的建议！
我们之前做有45MnMo和C55钢的大锻件，锻后粗晶现象很严重。正火后喷雾都不行。后来没办法了，只能调整成分了。加Nb来控制晶粒粗大。由于用户对这个没有要求，我们加了Nb之后成本要增加很多的。

烟不离手

夏日凉风 发表于 2013-1-7 13:14

                               
登录/注册后可看大图

谢谢您的建议！
我们之前做有45MnMo和C55钢的大锻件，锻后粗晶现象很严重。正火后喷雾都不行。后来没办法 ...

    烟不离手觉得钢中加Nb要考虑的因素有：1、为了提高收得率，几乎所有的炼钢厂都是在接近出钢时加Nb，Nb本身在钢液中的扩散能力不足，溶解度有限，钢锭如此巨大，可能会形成沉淀，Nb的均匀化是一个问题，冷却过程中形成的NbC(N)不容易均匀点状分布，严重的会因不均匀而形成边角尖锐的夹杂物，影响产品使用（运行）的疲劳寿命；2、在锻压过程的加热首先是温度很高（1200℃左右），其次是时间特长（截面直径1500mm,我怀疑加热时间要在72小时以上了），在如此高温长时间之下，NbC(N)早就溶解了，指望其阻止锻件加热时的奥氏体晶粒的长大，应该是不现实的；3、钢中加Nb，热压力加工的加工性能变差；4、在随后的正火加热和冷却过程中，对细化奥氏体晶粒和珠光体组织会有积极的贡献；5、Nb是贵重金属，增加成本。
    这么巨大的钢锭，随后的高温正火，烟不离手任然认为只是起一个均匀组织的作用，正如楼主所言，喷雾、水冷来细化组织，效果不会太显著。如果非要我选的话，我选楼主提供的第二种工艺。
    忍不住在啰嗦一句：这么大的钢锭，锻压应该解决的问题，为什么要留到热处理来呢？锻压的目的可不是只有成型啊！楼主不可背这个黑锅！
    个人意见，不足为凭！（此段版权归耿建亭，烟不离手只是引用，谢绝跨省啊）

smg016

同意烟不离手的观点，锻造注意好了，后续工艺泽轻松，这么大的工件，靠热处理解决，太困难了，热处理费也多的吓人吧

夏日凉风

烟不离手 发表于 2013-1-7 15:49

                               
登录/注册后可看大图

烟不离手觉得钢中加Nb要考虑的因素有：1、为了提高收得率，几乎所有的炼钢厂都是在接近出钢时加Nb，N ...

现在我们遇到这么大截面的碳钢，如果要求高，一般加Nb，不过加的多了，锻造的时候，裂的很严重。具体加多少合适，这个成分我们也做了很多试验。

夏日凉风

smg016 发表于 2013-1-8 12:42

                               
登录/注册后可看大图

同意烟不离手的观点，锻造注意好了，后续工艺泽轻松，这么大的工件，靠热处理解决，太困难了，热处理费也多 ...

之前我们做过一个55钢的，锻后处理粗晶，就委托让性能热处理帮忙调质解决。后来人家处理了两次才搞定。他们调质我们是按重量结算的，就给了一次调质的费用。结果我们又遇到类似问题，让他们帮忙，给他们出两次的钱他们也不干了。人家说万一我两次又没做好，那又赔了。。

烟不离手

夏日凉风 发表于 2013-1-8 13:51

                               
登录/注册后可看大图

之前我们做过一个55钢的，锻后处理粗晶，就委托让性能热处理帮忙调质解决。后来人家处理了两次才搞定。他 ...

    对，钢中加Nb的量难以控制，主要是Nb在钢液中的均匀化与收得率是矛盾的，聚集沉淀的倾向性大，热加工难度加大。如果只是把锻压当成成型途径，那楼主有苦头吃了。