淺談高速鋼鍛前加熱
高速鋼在鍛前加熱時的特點,一是容易產生軸心區過熱和過燒;二是導熱性低。低溫時,高速鋼的導熱系數比碳素鋼低得多;當溫度升高到900℃時,兩者趨于接近;當溫度超過900℃以后,高速鋼的導熱系數反而比碳素鋼的高。所以,高速鋼在800℃以下緩慢加熱。為了避免鋼錠直接裝入高溫爐內因加熱速度過高引起斷裂,鋼錠應在低溫下裝爐。冷錠裝爐的爐溫宜為600℃;大型毛坯的裝爐爐溫宜定為650℃;小型毛坯的裝爐溫度可定為750~800℃。
高速鋼一般采用兩段加熱制度,在預熱段,爐溫保持800~900℃,預熱時間一般按每毫米直徑或厚度1min計算;在加熱和均熱階段,保持較高爐溫,加熱時間按每毫米0.5min計算。這種加熱制度能夠保證加熱質量,但加熱時間長,生產成本高。一些工廠的實踐表明,對于直徑小于80mm的坯料,可采用快速加熱,即坯料不經預熱直接放入高溫爐中加熱,加熱時間按每毫米0.1~1min計算。快速加熱不僅生產率高、燃料消耗少、生產成本低,而且由于加熱時間短,組織較細,沿晶界上的碳化物來不及聚集長大,從而減輕了在鍛造過程中產生裂紋的危險。
高速鋼鍛前加熱還應注意以下問題:
(1)高速鋼鋼錠或大型毛坯的中心,一般都存在較嚴重的萊氏體共晶,加熱時要注意控制加熱溫度,以防產生軸心過熱或過燒。
(2)加熱溫度下的保溫時間以鋼錠或毛坯熱透為原則,不宜過長。因為高速鋼容易產生氧化和脫碳。為了減少氧化和脫碳,最好在中性爐氣中加熱。
(3)高速鋼,鋼錠尤其是經退火鋼錠的導熱系數僅為純鐵的1/5;經過退火的鋼錠也僅為純鐵的1/3.鋼坯的導熱性比鋼錠提高約1倍;經過退火,導熱性還可提高15%~20%。鋼錠或鋼坯經過退火,可消除內應力或減小熱裂的危險性。所以,鋼錠或鋼坯加熱前一半都要經過退火。
(4)根據工廠經驗,當鍛件不能一火鍛成時,則在第二次加熱過程中不宜直接放入高溫爐以較大的加熱速度加熱,因為鍛件內部已有較大的內應力,再加熱時較大的熱應力,坯料有可能在第二次加熱時開裂。