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    锻造锻件前钢材与中小钢坯的加热规范

           一般中、小自由锻件和模锻件,主要采用钢材与钢坯为原材料。钢材与中小钢坯的加热有以下特点:


           始锻温度,为最高允许加热温度,可稍许超过过热温度。由于采取高温锻造,变形抗力较小,减少能呆消耗,并且塑性良好,金属容易流动,有利充满型槽。


           终锻温度,因始锻温度高,锻造操作时间短,终锻温度比较高,甚至达1000℃以上。因此锻造后可以进行余热热处理-锻热淬火。


           装料炉温一般不受限制以高温装炉,加热尽量采用最大可能的加热速度,这是因为钢材或钢坯经过塑性变形,内部组织为均匀的再结晶组织,强变与塑性得到了提高,并消除了铸造残余应力,因此允许较大的断面温差,可达600~700℃也不破裂。对某些特殊合金,在加热到500℃以前,加热速度应有所限制。


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           当坯料加热到始锻温度后,断面尺寸小的坯料,可马上出炉锻造,而断面尺寸大的坯料,虽需保温但时间很短。


           在锻造与模锻生产中,钢材与中小钢坯的加热规范如下:


           直径小于150~200毫米的碳素结构钢材和直径小于100毫米的合金结构钢材,釆用一段加热规范。一般炉温控制在1300~1350℃,其温度头为100~150℃左右。


           直径等于200~350毫米的碳素结构钢坯(含碳量大于0.45~0.50%)和含金结构钢坯。采用三段加热规范。装料炉温稍低一些,约在1150~1200℃范围,装炉后要进行保温,这时保温时间约为整个加热时间的5~10%。接着,以最大可能的加热速度加热,当加热到始锻温度后需均热,这时保温时间也为整个加热时间的5~10%。


           对导温性较差、热敏感性强的合金钢坯,装料炉温为400~650℃。


           为了适应锻件锻压设备高速方向的发展,以及满足精锻工艺对加热时少无氧化的要求,锻前钢枓尽量采用快速加热。据研究与实践表明,一般导温性较好和截面尺寸较小的钢料,实际的加热速度远远小于允许的加热速度。可见,这类钢料进行快速加热的潜力很大。


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           通常锻造加热时,钢料所获得的总热量中,辐射传热约占90%以上。因此主要是靠强化辐射传热来实现钢料的快速加热,即辐射快速如热。由于辐射传热是和炉温与料温的四次方之差有关,所以实现强化辐射传热的有效措施是扩大温度头,具体办法是提高炉温和高温装炉。一般把炉温升高到1400~1500℃,甚至达到1600℃,形成很大的温度头,从而提高加热速度。目前对于小型坯料的加热,均采用高温装炉快速加热。至于较大钢锭及一些离合金钢,也在不断地探索实现快速加热的途径。


           辐射快速加热由于速度很快,显著提高了锻件的生产率,氧化与脱碳也很少,相当于感应加热。此外,钢料经快速加热后,晶粒度小而塑性高,这是因为钢料在高温伴留时间短,晶粒及其晶间夹杂来不及聚集长大。不足的是,由于炉膛内壁温度很高,要求炉于热工性能要好。其次,炉子所排出的废气温度很高,若不综合利用将会增大燃料消耗。


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