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不锈钢锻件锻造加工脱碳氧化现象是什么原因？
不锈钢锻件脱碳
钢料在加热时，其表层的碳和炉气中的某些氧化性气体发生化学反应，造成了钢料表面 、含碳量降低的现象称为脱碳。脱碳也是扩散作用的结果，一方面炉气中的氧向钢内扩散，另一方面炉气中的碳向外表面扩散，这样使钢在表面形成了含碳量低的脱碳层。从整个过程来看，脱碳层只在脱碳速度超过氧化速度时才能形成。
钢的含碳量越高，脱碳的倾向越大。某些合金元素增加脱碳倾向。有些合金元素则能阻碳。而Ni和V对脱碳影响不大。炉气成分中脱碳能力强的介质是水蒸气，其次是co2和02，后是H2,而增加CO量可减少脱碳倾向。在中性介质或弱氧化性介质中加热可减少脱碳倾向。加热温度越高、加热时间越长，脱碳越严重。加热温度大于1000℃时，由于强烈氧化，脱碳作用较弱。在更高温度下，由于氧化皮脱落失去保护作用，脱碳将剧烈发生。
脱碳使锻件表面碳坩降低，降低强度和耐磨性能，脱碳层厚度小于加工余量时，对锻件性能不产生影响，反之就会影响锻件质虽。一般防止氧化的措施，同样可以防碳。影响脱碳的因素与氧化一样，主要受钢的化学成分、炉气成分、加热温度、加热时间等因素影响。
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锻件组织对热处理后的组织和性能的影响主要表现在以下几方面。
①不可改善的组织缺陷：奥氏体和铁素体耐热不锈钢、高温合金、铝合金、镁合金等在加热和冷却过程中，没有同素异构转变的材料，以及一些铜合金和钛合金等，在锻造过程中产生的组织缺陷用热处理的办法不能改善。
②可以得到改善的组织缺陷：在一般过热的结构钢锻件中的粗晶和魏氏组织，过共析钢和轴承钢由于冷却不当引起的轻微的网状碳化物等在锻后热处理时，锻件热处理后仍可获得满意的组织和性能。
③ 正常的热处理较难消除的组织缺陷：例如低倍粗晶、9Cr18不锈钢、H13的孪晶碳化物等需用高温正火、反复正火、低温分解、高温扩散退火等措施才能得到改善。
④ 用一般热处理工艺不能消除的组织缺陷：严重的石状断口和棱面断口、过烧、不锈钢中的铁素体带、莱氏体合金工具钢中的碳化物网和带等使热处理后的锻件性能下降，甚至不合格。
⑤ 在热处理时将会进一步发展的组织缺陷：例如，合金结构钢锻件中的粗晶组织，如果锻后热处理时未得到改善，在碳、氮共渗和淬火后常引起马氏体针粗大和性能不合格；高速钢中的粗大带状碳化物，淬火时常引起开裂。
⑥ 如果加热不当，例如加热温度过高和加热时间过长，将会引起脱碳、过热、过烧等缺陷。
⑦ 锻后冷却过程中，如果工艺不当可能引起冷却裂纹、白点等，在热处理过程中开裂。
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锻件淬火裂纹的防治措施：
1、采用合理的热处理规范，控制加热速度与冷却过程，减少加热缺陷与温度应力；
2、避免锻件中存在严重的冶金缺陷与残余应力；
3、淬火后及时回火。
防止锻件回火脆性的对策是：
1、减少钢中有害元素的含量；
2、减少钢中偏析；
3、避免在回火脆性温度区热处理，适当快冷，防止有害组元富集。
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锻造轴锻件中的几点注意事项：
1）坯料尺寸和中间尺寸符合各工序的操作要点。例如，镦粗前材料的高径比（H/D）设置为2-2.5，拉伸过程中的横截面变换经验数据如表所示。
2）估计每个工序中坯料尺寸的变化。例如，在镦粗时，坯料的高度略有降低，一般是锻件高度的1.1倍。
3） 分段压痕时，确保锻造轴的每个零件都有足够的体积。例如，当生产阶梯轴、曲轴或齿轮凸台时，完成每个零件的体积分布。4）在多发火锻造轴时，注意中间火加热的可能性。例如，如果锻件在开始时拉长，则在二次加热期间炉体尺寸不够，轴锻件无法放入其中。应特别注意后一次火的变形以及后一次火的锻造和终锻温度的控制，以确保锻造轴的尺寸和质量。
5） 确保在修整中有足够的修整余量。注:①由于坯料在镦粗、加长、压边、换挡等过程中出现收缩现象，在中间有修边余量；②长轴锻件（如曲轴等）和带凹槽锻件的锻造，由于其长度尺寸太大，不能再次镦粗。估计长度方向上的尺寸正在被修剪。将略微延伸并导致超出公差。
6） 选择工具时，请尝试使用通用工具。当产量较大时，可制作工具或轮胎模具，以提高轴锻件的质量和产量。
7） 根据轴锻件毛坯的尺寸和质量，选择车间现有设备。
8） 由于轴锻件的测量是在锻件处于红热状态时进行的，因此夹具、测量工具和成型样品仅用于参考测量。
9） 锻造轴锻件的形状和尺寸主要取决于手钳的目视观察和锤子的技术经验。
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以上信息由专业从事轴承锻件机加工厂家的亿欣源法兰于2025/8/26 10:56:28发布
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