高溫合金鍛造工藝特點(diǎn)---熱處理
    
1.合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件熱處理
合金調(diào)質(zhì)鋼含碳量都在中碳范圍，對(duì)合金含量較少的鋼，正火后的組織多為珠光體；合金含量較多的鋼，則為馬氏體組織。為了便于切削加工和改善鋼中因熱加工不當(dāng)而造成的粗晶組織和帶狀組織，先需要進(jìn)行預(yù)備熱處理。為此，對(duì)于珠光體型鋼可以在ac3以上加熱進(jìn)行一次正火或退火處理；對(duì)于馬氏體型鋼則先在ac3以上加熱進(jìn)行正火，然后再在ac1以下進(jìn)行高溫回火，使其組織轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗鹚魇象w，以降低硬度。當(dāng)鍛件加工成零件后再進(jìn)行最終熱處理，先將鋼加熱至ac3以上淬火，獲得馬氏體組織，再進(jìn)行回火，使零件獲得所需要的性能。調(diào)質(zhì)鋼的回火溫度為500～650℃。
合金滲碳鋼的熱處理規(guī)范是滲碳后，進(jìn)行淬火十低溫回火。根據(jù)鋼的成分不同，其熱處理的方式不同。其滲碳層的組織為隱針狀回火馬氏體和均勻分布的細(xì)粒狀碳化物。表面硬度hrc58～63，心部硬度隨鋼種不同，分別出現(xiàn)低碳回火馬氏體、屈氏體和索氏體等組織，其硬度hrc20～45之間。
彈簧鋼的熱處理方式主要有兩種。一種是淬火后中溫回火處理；另一種是低溫消除應(yīng)力處理。采取何種熱處理方法取決于彈簧繞制前鋼材的供應(yīng)狀態(tài)。
2.合金工具鋼鍛件熱處理
低合金工具鋼的淬火溫度比碳鋼高，一般為800℃以上，這樣增加了固溶體的合金化程度，從而提高鋼的機(jī)械性能。為了減少淬火應(yīng)力，防止變形超差和提高機(jī)械性能，某些低合金工具鋼可進(jìn)行等溫、分級(jí)淬火。
cr12mov冷變形模具鋼的最后熱處理有兩種工藝：一種是一次硬化工藝，即采用較低的淬火溫度，鋼的晶粒較細(xì)，其強(qiáng)度和韌性較好田 另一種是二次硬化工藝，即在較高的溫度下淬火，可獲得馬氏體和碳化物及大量殘余奧氏體，硬度較低，然后采用較高的溫度回火，并重復(fù)進(jìn)行3～4次。
5crnimo，5crmnmo熱變形模具鋼，最終熱處理采用830℃左右淬火和500～550℃高溫回火。處理后的組織為回火索氏體+回火屈氏體，這種組織具有良好的綜合性能。
具鋼一般都采用淬火+冷處理+低溫回火，以保證量具獲得高硬度與高耐磨性。
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固溶強(qiáng)化 加入其他元素，如不同原子尺寸的元素鈷，鎢，鉬等，引起基體金屬的點(diǎn)陣畸變；鎢，鉬可減緩基體金屬擴(kuò)散；鈷降低合金基體的堆垛層錯(cuò)能，從而提高合金的高溫穩(wěn)定性。固溶強(qiáng)化與下列因素有關(guān)：
溶質(zhì)和溶劑原子大小差。溶質(zhì)原子產(chǎn)生點(diǎn)陣畸變的長(zhǎng)程內(nèi)應(yīng)力場(chǎng)，阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)。
溶質(zhì)和溶劑原子的彈性模量的差別。改變?nèi)苜|(zhì)原子處的位錯(cuò)的彈性應(yīng)力場(chǎng)。
靜電交互作用。晶體中刃位錯(cuò)產(chǎn)生的彈性畸變會(huì)引起費(fèi)密能變化，導(dǎo)致金屬導(dǎo)電電子從受壓縮區(qū)域流向受拉伸區(qū)域，產(chǎn)生電偶極子。溶質(zhì)原子的導(dǎo)電電子參與分布，使之成為一個(gè)帶正電荷的離子，從而在它與位錯(cuò)之間出現(xiàn)短程的靜電交互作用，使位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力增加。但這種作用比彈性交互作用要小很多。
化學(xué)交互作用。溶質(zhì)原子在面心立方金屬中層錯(cuò)處的平衡濃度不同，這種不均勻分布，即所謂鈴木氣團(tuán)。它的強(qiáng)化作用比體心立方金屬中的contrell氣團(tuán)和snock氣團(tuán)產(chǎn)生的彈性交互作用要小一個(gè)數(shù)量級(jí)，但其穩(wěn)定性較高，將位錯(cuò)從鈴木氣團(tuán)釘出所需的激活能高達(dá)lev。因此對(duì)于位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力，它的作用較大。
短程有序原子。當(dāng)溶質(zhì)原子數(shù)量較多，并且異類原子之間的作用能不同于同類原子時(shí)，固溶體可能出現(xiàn)一定程度的短程有序。位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)通過(guò)有序區(qū)時(shí)，由于全部或部分破壞原子有序關(guān)系而增加了位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力。
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飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)上的主要受力構(gòu)件絕大多數(shù)是模鍛件，這是因?yàn)槟ｅ懠睦w維組織不被切斷，鍛件質(zhì)量比自由鍛好。模鍛件高應(yīng)力部位上的金屬流線方向，應(yīng)與其主應(yīng)力方向相一致，其余部位上的金屬流線方向則大致按鍛件最大尺寸或按外形分布。按上述原則確定了模鍛件金屬流線之后，在鍛件設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)以及模鍛工藝等各個(gè)環(huán)節(jié)串，必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施，才能有效地控制金屬流線方向。例如，有些模鍛件用棒料直接模鍛不能獲得所要求的金屬流線，而必須安排彎曲、延伸、滾擠、成形或預(yù)鍛工步，才能保證終鍛后鍛件不能獲得合理的流線。有時(shí)因鍛件的批量小采用鑲塊模，因而模塊面積有限，或因材料鍛造溫度范圍窄、塑性差，或由于采用壓力機(jī)、無(wú)鉆座錘模鍛等不宜設(shè)計(jì)多模膛安排制坯工步時(shí)，就必須采用自由鍛預(yù)先制成荒坯，對(duì)金屬流線進(jìn)行預(yù)安排。
為了防止鍛模開(kāi)裂，鍛造前鍛模一般預(yù)熱到200～250℃。可采用燒紅的鐵塊或鍛件置于模具中，最好采用煤氣加熱器或電阻加熱器預(yù)熱模具，也可在爐中將模具預(yù)熱到一定溫度后裝到錘或壓力機(jī)上。
在合金結(jié)構(gòu)鋼及工具鋼的一般鍛造溫度下，應(yīng)用廣泛的潤(rùn)滑劑是水基石墨和油基石墨。水基石墨不發(fā)煙、不起火，有助于模具冷卻，為取得最佳采取噴涂的方法。對(duì)于結(jié)構(gòu)鋼的精密模鍛件，為防止或減輕非加工表面的氧化和脫碳，可將工件涂層與模具潤(rùn)滑同時(shí)使用。