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锻件热处理影响因素有哪些？

锻件生产加工中，除了要保证锻件所需要的形状和尺寸外，其内部性能也至关重要，只要满足工件使用过程中所提出的性能要求，采取合理的锻造工艺和工艺参数，才能有效改善原材料的组织和性能。

① 打碎柱状晶，改善宏观偏析，把铸态组织变为锻态组织，并在合适的温度和应力条件下，焊合内部空隙，提高材料的致密度;

② 铸锭经过锻造形成纤维组织，进一步通过轧制、挤压、模锻，使锻件得到合理的纤维方向分布；

③ 控制晶粒的大小和均匀度；

④ 改善第二相（例如莱氏体刚中的合金碳化物）的分布；

⑤ 使组织得到形变强化或形变-相变强化等。

由于上述组织的改善，使锻件的塑性、冲击韧度、疲劳强度及持久性能等也随之得到了提高，然后通过零件的热处理就能得到零件所要求的硬度、强度和塑性等良好的综合性能。

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视频作者：定襄县亿欣源法兰加工有限公司

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大型锻件通常通过锻造一次性铸造形成的大型铸锭获得。铸造后铸锭中存在气孔、缩孔、偏析、非金属夹杂物等常见铸造缺陷。随着钢锭重量的增加，钢锭的固有缺陷越来越严重，这与大型锻件的高质量要求相矛盾。这些铸造缺陷的存在对后续锻造工艺有极其不利的影响。它们切断了基体结构的连续性，大大降低了钢锭在高温变形过程中的热变形塑性。

此外，由于大型锻件的尺寸效应和重量效应，钢锭的热处理过程也非常复杂。加热温度过低、保温时间过短不利于合金元素的扩散，甚至不能保证热处理过程中组织的均匀性。加热温度过高、保温时间过长，容易导致钢锭晶粒长大、过热、过烧，甚至导致杂质元素沿晶界偏析，为后续加工中的锻造开裂埋下隐患。

不仅如此，大型锻件在加热过程中对加热速度也有严格的限制。这是因为钢锭在加热过程中有温度应力和结构应力，钢锭本身也有残余应力，所以在加热过程中很容易被加热。由于加热速度过快导致内外应力不一致，钢锭出现内部裂纹。然而，缓慢的加热速度限制了生产效率的提高。因此，大型锻件的热处理工艺比中小型锻件的热处理工艺困难得多。

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环形锻件的辗扩工艺介绍：

根据环件在轧制过程中压缩变形方向的不同，可分为径向轧制和径向轧制及轴向轧制两种方法。

（1） 径向轧制。在轧制过程中，环壁沿径向压缩，金属沿切向延伸。即使轴向不受辊的限制，环壁的宽度仍然很小。径向轧制工艺主要适用于矩形截面、槽形截面和十形截面环形零件。该工艺设备简单，成本低。因此，该设备广泛应用于扩孔工艺中。外径小于1000mm的更换件一般采用垂直结构，外径大于1000mm的更换件一般采用水平结构。

（2） 径向和轴向轧制。径向轧制是一种环件轧制工艺，在径向轧制的基础上增加端辊以产生轴向变形。它使用一对径向辊和一对轴向辊分别轧制环的壁厚和高度。滚圈端面平直，换模次数少，大大节约了模具。该工艺主要适用于大壁厚或复杂表面的环形锻件。

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