Сталь для тяжелых поковок – процесс ковки
Большие слитки необходимы для выплавки и ковки крупных поковок. Единичный вес крупных слитков колеблется от 30 до нескольких сотен тонн. Чем больше слиток, тем серьезнее металлургические дефекты, такие как сегрегация. Поэтому требования к выплавке стали для крупных поковок очень строгие. Чтобы обеспечить разливку особо крупных стальных слитков, как правило, необходимо использовать для разливки более двух плавильных печей, поэтому нет необходимости увеличивать мощность одной печи и уменьшать эрозию тугоплавких материалов и снижение температура расплавленной стали из-за длительного времени разливки. При плавке необходимо тщательно выбирать сырье и строго контролировать вредные элементы, такие как бор, медь, олово, сурьма и мышьяк, которые трудно удалить при плавке. Для первичной выплавки стали можно использовать большую базовую электродуговую печь и большой конвертер. Расплавленная сталь должна быть очищена вне печи и дегазирована в вакууме, чтобы свести к минимуму содержание серы, фосфора и газа в стали, чтобы получить сталь высокой чистоты с содержанием серы и фосфора ниже 0.005%, водорода ниже 2%, кислорода ниже. более 30%, а азота менее 40%. Чтобы уменьшить сегрегацию и дефекты, для литья крупных стальных слитков следует применять новые технологии разливки, такие как ротационное литье, литье полых слитков и литье с направленной закалкой.
Цель процесса ковки в основном две: одна - экономично выковать слиток в заготовку необходимой формы, то есть формовать; Во-вторых, улучшение структуры металла, разрушение литой структуры слитка путем ковки, гомогенизация структуры, измельчение зерна и устранение дефектов сварки, таких как пористость, пористость, усадочная полость. Обычно большие слитки нагреваются напрямую из плавильного цеха в кузнечный цех. Для заварки дефектов ковку крупных поковок обычно производят на гидравлическом прессе с большим давлением, преимущественно методом свободной ковки.
Из-за влияния размерного эффекта термообработка крупных поковок имеет свои особенности. Полное внимание необходимо уделить металлургическим характеристикам крупных поковок, переходным напряжениям и остаточным напряжениям, создаваемым крупными поковками во время термообработки, влиянию скрытой теплоты фазового перехода на процессы нагрева и охлаждения, отпускной хрупкости и измельчению ткани. В основном существует два вида термообработки крупных поковок: первая термообработка и вторая термообработка.
Первая термообработка, также известная как послековочная термообработка, в основном направлена на предотвращение белых пятен, улучшение однородности химического состава, уточнение структуры, устранение смешанных кристаллов и т. д., создание внутренних организационных условий для ультразвуковой дефектоскопии и окончательного выполнения работ. , а также создание условий для снижения твердости, устранения напряжений и облегчения черновой обработки. Если во время выплавки содержание водорода в стали падает ниже 2%, первая термообработка в основном будет учитывать измельчение зерна и удаление смешанных зерен.
Вторая термообработка представляет собой термическую обработку окончательной производительности. Его основная цель состоит в том, чтобы крупные поковки, обработанные грубой обработкой, получили наилучшую структуру, необходимую для обеспечения хороших комплексных характеристик крупных поковок. Вторая термообработка обычно включает закалку и отпуск, нормализацию плюс отпуск, нормализацию плюс старение и т. д. Для поковок, требующих высокой твердости, таких как большие холодные валки, окончательной термообработкой должна быть закалка и низкотемпературный отпуск, чтобы соответствовать требованиям.