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锻件材料的选择应当符合热处理要求

时间:2020-12-08 09:32:29    来源:法兰锻件网    浏览:1750    

       锻件材料选择是否合理,直接关系到热处理质量,如果所选的材料通过热处理未能达 预定的性能指标,则需要重新选择材料。优选材料时应注意以下几个问题:

       1)根据锻件的工作条件和失效形式选材,锻件所受载荷类型和大小、工作介质、环境及失效形式不同,所选用材料不一样。例如,井下采煤机截割煤岩的部位——截齿锻件,一般只能承受较低的冲击,其主要失效形式为磨损,因此,截齿的齿尖材料一般选用高硬度的硬质合金;而与之相反的是,露天煤矿中广泛采用的挖掘机挖掘煤岩的部位一斗齿,则通常采用硬度较低的高锰钢,这是因为斗齿在工作中承受的冲击较高,经过水韧处理后的高锰钢处于奥氏体状态,在强冲击作用下可发生相变,转变为马氏体组织,起到硬化和提高耐磨性的作用。相似的情况在其他场合中也经常遇到,比如,冷冲头若承受的冲击能量较高,其失效形式为崩刃或断裂,可选用韧性高的弹簧钢制造;若冲头承受的冲击能量小,其失效形式为磨损,可选用W6Mo5Cr4V2高速钢;若设计承受冲击能量更小的连杆时,选用球墨铸铁会使其使用寿命更长。

       2)材料选择应考虑到锻件的结构形状。形状复杂的锻件淬火时易变形或开裂,在保证性能和不过多增加成本的前提下,选用淬透性好的合金钢,采用油淬可避免产生废品。

       3)材料选择要与热处理工艺相适应,各种材料均有最佳的热处理工艺。例如,中碳钢在调质处理后可以获得优良的综合力学性能,表面加热淬火后可以获得较高的耐磨性;常用于制造仪表弹性元件的铍青铜一般可以通过固溶处理+时效处理来提高其硬度和弹性极限,而对于纯铜的强化,只能依靠塑性变形来实现。为了避免在选材上的不妥,设计人员应该对材料热处理后的组织性能有所了解。

       4)锻件尽量选用可简化热处理工序的材料。在保证使用性能前提下,应尽量选用工序简化的材料,既能满足产品质量要求,又降低了成本,如非调质钢的应用,低碳钢淬火代替中碳钢调质等。

       5)所选用的材料不仅要具有良好的加工工艺性能,而且应容易加工成形,在加工过程中合格率高,是设计人员在选材时应该重视的问题。依据工件的加工工艺过程,材料应具有相应的良好的工艺性能,如铸造性能、锻造性能、焊接性能、机加工性能和热处理工艺性能等。