锻件中的局部粗晶-三种不间类型的粗晶

标签:
钢材中国模具钢产业网中国网库模具钢价格 |
高温合金锻件生产中,一个突出的问题是锻后出现粗晶,即在锻件中出现晶粒大小悬殊的组织。它是高温合金锻件中常见的一种缺陷,极易造成锻件报废,因而必须予以预防。http://www.mojugang.net/wp-content/uploads/2016/07/4d2874d95cb5bc131827.jpg
要指出的是,对于高温合金说来,它是不能象结构钢那样,通过同素异晶转变使其发生重结晶以消除粗晶,并获得适当的晶粒度的。防止粗晶和满足晶粒度的要求,主要靠控制适当的锻造工艺来实现。
1.三种不间类型的粗晶
生产实践表明:在高温合金锻件的各个部位都可能出现粗晶,但是,如果按照产生它的原因来区分,则主要有以下三种:
(1)高温加热形成的粗晶
高温加热形成的粗晶,一般都布满锻件全身。如果加热后经过变形,则在毛坯中的难变形区和变形较小(小于40%)的部分,粗晶不同程度被保留下来,在变形较大的部分,加热时长大了的晶粒因出现加工再结晶而变细。这种粗晶主要是由于加热温度过高,或高温下停留时间过长引起,与是否存在临界变形无关。只要严格控制加热温度和保温时间,这种粗晶即可避免。
(2)临界变形引起的粗晶
锻件中具有等于临界变形的部分,经固溶处理后,形成粗大IV)粒,锻件中具有超出临界变形的部分,热处理后获得正常的晶粒组织。显然,这种粗晶出现在锻件内产生临界变形的部位,一般是在锻件的表面层。GH33涡轮盘模锻件临界变形粗晶,出现在距表面4^-10毫米处,这是由于表面没有变形或小于临界变形,使临界变形向内推移的结果。
(3)偏析造成的不均匀晶粒组织
由于钦与氮的亲合力较大,在含有钦的高温合金中,常常存在钦的氮化物。在铸锭过程中,钦的氮化物容易发生偏析,当合金中硼含量过高 (超过其溶解度)时,过剩的硼便要形成化合物。硼碳化合物在铸过程中也容易发生偏析,形成密集的小颗粒。在加热和锻造过程中,所有这些化合物偏析都阻碍晶粒长大。因而,锻件中有这类偏析的部分,具有细小的晶粒和较高的硬度,没有这类偏析的部分,晶粒则长得比较粗大。这样,便导致在锻件内形成大小不均匀的晶粒(见图4-10 )。这种晶粒大小不均匀组织的形成,主要与合金熔炼和浇注过程有关。
上述三类粗晶中,临界变形引起的粗晶最难避免,它与锻造工艺关系最大,是锻造生产中最值得注意的。
来源:《合金钢锻造》