钢锭的轧制或锻造精加工碳的偏析分析显微镜
偏析
偏析是在钢锭凝固时,磷、硫、碳和氧等在局部地区富
化的现象。这种钢锭表层和中心部所含元素浓度的差异叫做
钢锭的偏析。它与每个结晶产生的结晶偏析不同。钢锭偏析
主要起因于用硅和铝进行的钢的脱氧,并且即使以后进行热
处理也不能消除。结晶偏析则与之相反,它可以通过退火或
锻造,即充分的塑性加工、轧制得到改善。
结构钢出现的一般偏析不一定总是有害的。有时甚至希
望多少存在一些偏析。高合金钢及工具钢则相反,偏析使各
金属间的结合力不足,结果将产生各种故障。另外,如有碳
含量明显增多的部分(碳的偏析),在热处理时将容易产生裂
纹,并且还会在承受载荷时导致破坏。因此在制造工具(只
限于大型工具)时,必须注意不要把偏析部分用予与切削有
关的重要部分。由圆钢切削制造直径150毫米以上的
木工用刀具耐,刀刃长的刀具几乎所有的刀刃根部都进入圆
钢偏析逐渐增多部位,所以这类刀具从切削刃的根部破损的
可能性极大。因此,必须选用经锻造的圆盘状钢作这种刀具
的毛坯。
精加工的过失
关于精加工过失的论述这里只不过涉及到一点点。机械
工厂在精加工过程中遇到一些不顺利的问题时,一定要注意
迅速研究加工前的工序,查明是热处理问题,还是钢的质量
问题,以免给以后工序带来不良影响,并杜绝废品。
锻造时造成的过失
钢锭的轧制或锻造要从表面到心部都均匀地加热到适当
的加工温度。这一点具有重要意义。钢锭加热过快,会产生
应力,尤其是合金钢(特剐是高合金钢),因导热性差,若急
速加热将因塑性加工应力产生龟裂。所以不能进行强力的塑
性变形。
各钢种的锻造温度,被记载于标准加热温度表中。其它
各钢厂的手册中对各钢种也有具体规定。锻造温度影响晶粒
的大小,锻造温度越高塑性变形就越容易,但是晶粒将变得
粗大。较重要的是终锻温度。亚共析钢的终锻温度必须稍高
于相变线GSO的温度。这样就能得到晶粒细化的材料。与
此相反,如果是过共析钢,要加热到碳化物析出界线SE,线
(铁一碳状态图)以下的温度进行锻造,以免生成网状
渗碳体。锻后的冷却速度虽然与钢的质量有关,但为了不产
生残余应力,必须均匀而缓慢地冷却,高合金钢尤应如此。