非调质钢零件,锻后冷却方式直接影响产品最终性能。在实际试验过程中,通常采用自然空冷、箱内缓冷和控制冷却等几种冷却方式。比较不同方式下零件的金相组织和力学性能发现,在自然空冷这种快冷方式冷却条件下,由于相变前冷却速度较快,表层组织中铁素体数量较少,铁素体网较细,这对改善零件的高频淬火以及力学性能是有益的;但为消除锻件的内应力,减少零件加工过程中的变形,冷却速度又不宜太快。所以非调质钢零件锻后较为合理的冷却方式应该是:
1.在相变前采用快速冷却,冷却速度每分钟可控制在40℃~80℃,以获得较细小的铁素体晶粒。
2.在相变过程和相变完成后采用绥慢冷却,以消除锻件内部的残余应力,同时也可消除或减少硬度不均,使硬度均匀化,便于冷加工,这是非调质钢在锻造生产过程中,控制锻后冷却所要达到的目的和效果。
根据非调质钢种类和锻件内部金相组织和力学性能要求,其控温冷却方式有:
1.箱内堆冷:锻件锻后直接在料箱内自然空冷,一般是硬度范围要求较宽的非调质钢零件。
2.传送链散冷:锻件在传送链上级慢冷却,传送链长度由冷却速度确定。
非调质钢制造的零件,经过控温冷却方式冷却后,零件硬度合格、金相组织合格,可以直接使用。但出现下列情况(种类)必须通过热处理返修后才能使用:锻造加热温度偏高,晶粒度处的锻件;坯料重复加热超过两次的锻件;锻造设备出现故障,生产不正常锻件;未经控温冷却线冷却锻件;出现有较多粒状贝氏体,金相组织不合格锻件;硬度偏高或偏低不合格锻件。