Acero para forjados pesados – proceso de forjado
Se requieren lingotes grandes para fundir y forjar piezas forjadas grandes. El peso individual de los lingotes grandes oscila entre 30 y varios cientos de toneladas. Cuanto más grande es el lingote, más graves son los defectos metalúrgicos como la segregación. Por lo tanto, los requisitos de fundición del acero para piezas forjadas grandes son muy estrictos. Para garantizar la fundición de lingotes de acero extra grandes, generalmente es necesario utilizar más de dos hornos de fundición para la fundición, por lo que no es necesario aumentar la capacidad de un solo horno y reducir la erosión de materiales refractarios y la reducción de Temperatura del acero fundido debido al largo tiempo de fundición. Las materias primas deben seleccionarse cuidadosamente durante la fundición y deben controlarse estrictamente los elementos nocivos como el boro, el cobre, el estaño, el antimonio y el arsénico que son difíciles de eliminar durante la fundición. Para la fundición inicial del acero se pueden utilizar un horno de arco eléctrico básico grande y un convertidor grande. El acero fundido debe refinarse fuera del horno y desgasificarse al vacío para minimizar el contenido de azufre, fósforo y gas en el acero, a fin de obtener acero de alta pureza con azufre y fósforo inferior al 0.005%, hidrógeno inferior al 2% y oxígeno inferior. superior al 30% y nitrógeno inferior al 40%. Para reducir la segregación y los defectos, se deben adoptar nuevas tecnologías de vertido, como la fundición rotativa, la fundición de lingotes huecos y la fundición de solidificación direccional, para la fundición de lingotes de acero de gran tamaño.
El propósito del proceso de forja es principalmente dos: uno es forjar económicamente el lingote en la forma requerida en blanco, es decir, formar; El segundo es mejorar la estructura metálica, destruir la estructura fundida del lingote mediante forjado, homogeneizar la estructura, refinar el grano y soldar defectos como porosidad, porosidad y cavidad de contracción. Generalmente, los lingotes grandes se calientan directamente desde el taller de fundición al taller de forja. Para soldar los defectos, el forjado de grandes piezas forjadas generalmente se realiza en la prensa hidráulica con gran presión, utilizando principalmente el proceso de forjado libre.
Debido a la influencia del efecto del tamaño, el tratamiento térmico de piezas forjadas de gran tamaño tiene sus propias características. Se debe prestar total atención a las características metalúrgicas de las piezas forjadas grandes, la tensión transitoria y la tensión residual generada por las piezas forjadas grandes durante el tratamiento térmico, la influencia del calor latente de cambio de fase en los procesos de calentamiento y enfriamiento, la fragilidad del temple y el refinamiento de la tela. Existen principalmente dos tipos de tratamiento térmico para piezas forjadas de gran tamaño: el primer tratamiento térmico y el segundo tratamiento térmico.
El primer tratamiento térmico, también conocido como tratamiento térmico posterior a la forja, tiene como objetivo principal prevenir las manchas blancas, mejorar la uniformidad de la composición química, refinar la estructura, eliminar cristales mezclados, etc., creando condiciones organizativas internas para la detección de fallas ultrasónicas y el rendimiento final. , y creando condiciones para reducir la dureza, eliminar la tensión y facilitar el mecanizado en desbaste. Si el contenido de hidrógeno en el acero cae por debajo del 2% durante la fundición, el primer tratamiento térmico considerará principalmente el refinamiento del grano y la eliminación de granos mezclados.
El segundo tratamiento térmico es el tratamiento térmico de rendimiento final. Su objetivo principal es hacer que las piezas forjadas de gran tamaño mecanizadas en bruto obtengan la mejor estructura necesaria para garantizar el buen rendimiento integral de las piezas forjadas de gran tamaño. El segundo tratamiento térmico generalmente adopta enfriamiento y revenido, normalización más revenido, normalización más envejecimiento, etc. Para piezas forjadas que requieren alta dureza, como grandes laminados en frío, el tratamiento térmico final será enfriamiento y revenido a baja temperatura para cumplir con los requisitos.