起重機車輪鍛件冷卻工藝主要包括冷卻方式和冷卻時間。常用的冷卻介質(zhì)有水、油和空氣。這些介質(zhì)的冷卻能力和特性對冷卻工藝的影響很大。
水、油和空氣三種冷卻介質(zhì)中水的冷卻能力最強,水的循環(huán)和攪動使其冷卻能力進一步提高,噴水冷卻能力更為激烈。水溫升高,使高溫階段的冷卻能力降低而低溫階段變化不大,因此要求激冷的鍛件水溫不能升高。水中雜質(zhì)會大大地改變水的冷卻能力,各地水的冷卻能力也各不相同,鹽水的冷卻能力比水大。
油的冷卻能力比水小(尤其是在低溫階段),最大相差28倍。在大多數(shù)情況下,鍛件的高溫下要求快冷以保證淬透,而在低溫時慢冷以減小組織應力。生產(chǎn)中采用水淬油冷的方式就是利用在高溫時水的冷卻能力較強,而在低溫時油的冷卻能力較弱這一特點,而達到上述這一目標。溫度的變化對油的冷卻能力影響較小,因此油溫升高仍可使用。一般生產(chǎn)中的油溫為20℃~80℃之間。油溫低時,粘性較大,易產(chǎn)生冷卻不均勻的缺點。油的循環(huán)對其冷卻能力的影響也不大。生產(chǎn)中將油循環(huán)或?qū)⒐ぜ舷乱苿拥闹饕康氖鞘?a href="http://m.glbbz.com/product/" target="_blank" title="鍛件產(chǎn)品">鍛件冷卻均勻和防止局部油溫上升過高。
空氣的冷卻能力很低(尤其在低溫階段)。流動空氣與靜止空氣的冷卻能力相差很大。
水、油、空氣的冷卻能力都有一定范圍的限制,不能完全滿足鍛件對不同冷卻速度的要求,所以正在廣泛發(fā)展和采用噴霧冷卻的方式。
高溫合金由于塑性低,鍛造時常出現(xiàn)各種裂紋。尤其是鑄錠,由于具有粗大的柱狀晶,鍛造起重機車輪鍛件時更易開裂。產(chǎn)生裂紋的主要原因有以下一些方面。
有害雜質(zhì)含量多,Pb、Bi、Sn、As、S等都是高溫合金中的有害雜質(zhì),這些元素的熔點低,在合金中分布于晶界上,降低了合金的塑性。
合金中某些元素含量偏高,它們在合金中形成脆性化合物,并沿晶界分布,使合金的塑性降低。
鑄錠表面和內(nèi)部的質(zhì)量差或棒材中存在某些冶金缺陷(例如夾雜物分層、縮孔殘留、疏松、點狀偏析、碳化物堆積等),鍛造時引起開裂。
在火焰爐中加熱時,燃料和爐氣中硫含量過高、硫與鎳作用后形成低熔點共晶體沿晶界分布、降低了合金的塑性。
裝爐溫度過高,升溫速度過快,尤其在加熱鑄錠和斷面尺寸大的坯料時,由于合金導熱性差,溫度應力大,易引起炸裂;加熱溫度過高或變形溫度過低;變形程度過大或變形速度過快;變形工藝不當,存在過大的拉應力和附加拉應力。