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為了對鍛件熱處理的質量進行控制,車間應采用一套配套的措施,其中包括打熱處理爐批號、抽查硬度、定期檢查爐溫校核儀表等等。作為參考,下面列舉了若干基本項目:
1)加熱爐的結構要合理。爐膛尺寸、爐溫及爐膛內溫度的均勻性能滿足熱處理的需要;
2)淬火槽尺寸要足夠大。保證實現快速、均勻的冷卻。為了控制淬火液的溫度,還應配有熱交換器;
3)電位計要定期校核。加熱爐應配備控制溫度和記錄溫度的電位計,由專人檢查記錄;
4)檢查和抽查硬度。硬度檢查是熱處理的不可分割的一部分,許多鋼號在回火過程中,往往中途抽取一個鍛件進行硬度檢查,以確定是否需要調整溫度;
5)溫度均勻性的檢查。爐溫均勻性的檢查應在正常工作條件下進行,每半年一次;
6)根據化學成分調整熱處理制度。某些高溫合金或合金鋼,成分的微小變化都要求對時效或回火的佳溫度作相應改變;
7)作好記錄。必須使熱處理爐的記錄與鍛件的熱處理爐批號相對應。熱處理爐批號好是打在鍛件上熔煉爐號的旁邊;
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鍛件缺陷與材料特性不同而引起的超聲波變化。
在實際工程應用中,由于工作環境惡劣,大型鍛件常需承受復雜的應力、沖擊振動和重負載荷。同時,由于大型鍛件的生產工序多、生產周期長,故影響其質量的因素也較多,這使得大型鍛件在生產過程中將不可避免地出現這樣那樣的缺陷。因此,對大型鍛件進行實時檢測,提高其產品合格率,已成為提高工程質量、而且保證設備安全的必然要求。
目前,在工業領域對零件內部缺陷進行無損檢測較常用的方法有為射線、磁粉、滲透、超聲檢測等。射線檢測是一種非常有效的檢測手段,由于其檢測精度高,故在實際生產中得到了廣泛的應用。但這種檢測方法具有強烈的輻射,對人體和環境有害。故應用該方法進行檢測時,需要有嚴格的防護措施,檢測工作必須在實驗室進行,且必須由經驗豐富的人員操作,因此,該方法已不能滿足現代生產需要在生產現場進行檢測的要求。磁粉檢測主要用于工件表面和近表面的缺陷檢測,而不能有效檢測內部缺陷,而且檢測完畢必須對工件進行退磁處理。滲透檢測則基本上只能對表面缺陷進行檢測,工作效率低,而且滲透液對環境也有污染。
與上述幾種方法相比,利用超聲波則不僅可以檢測零件表面和近表面缺陷,還可較為準確地檢測其內部缺陷;且對環境無污染,碳鋼不銹鋼閥體鍛件,對人體無危害。同時,隨著數字信號處理技術的高速發展以及大規模集成電路的小型化,越來越多的便攜式超聲檢測儀得以應用,這使得人們對工件的現場在線檢測和大批量檢測更加容易。
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鍛造鍛件時加熱不當會產生什么缺陷呢?
脫碳:脫碳是指金屬在高溫下表層的碳被氧化,碳鋼鍛件定做,使得表層的含碳量較內部有明顯降低的現象。脫碳層的深度與鋼的成分、爐氣的成分、溫度和在此溫度下的保溫時間有關。采用氧化性氣氛加熱易發生脫碳,高碳鋼易脫碳,含硅量多的鋼也易脫碳。脫碳使零件的強度和疲勞性能下降,磨損抗力減弱。
增碳:經油爐加熱的鍛件,常常在表面或部分表面發生增碳現象。有時增碳層厚度達1.5~1.6mm,增碳層的含碳量達1%(質量分數)左右,局部點含碳量甚至超過2%(質量分數),出現萊氏體組織。這主要是在油爐加熱的情況下,當坯料的位置靠近油爐噴嘴或 者就在兩個噴嘴交叉噴射燃油的區域內時,由于油和空氣混合得不太好,因而燃燒不完全,結果在坯料的表面形成還原性的滲碳氣氛,從而產生表面增碳的效果。增碳使鍛件的機械加工性能變壞。
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