浅谈高速钢锻前加热
高速钢在锻前加热时的特点,一是容易产生轴心区过热和过烧;二是导热性低。低温时,高速钢的导热系数比碳素钢低得多;当温度升高到900℃时,两者趋于接近;当温度超过900℃以后,高速钢的导热系数反而比碳素钢的高。所以,高速钢在800℃以下缓慢加热。为了避免钢锭直接装入高温炉内因加热速度过高引起断裂,钢锭应在低温下装炉。冷锭装炉的炉温宜为600℃;大型毛坯的装炉炉温宜定为650℃;小型毛坯的装炉温度可定为750~800℃。
高速钢一般采用两段加热制度,在预热段,炉温保持800~900℃,预热时间一般按每毫米直径或厚度1min计算;在加热和均热阶段,保持较高炉温,加热时间按每毫米0.5min计算。这种加热制度能够保证加热质量,但加热时间长,生产成本高。一些工厂的实践表明,对于直径小于80mm的坯料,可采用快速加热,即坯料不经预热直接放入高温炉中加热,加热时间按每毫米0.1~1min计算。快速加热不仅生产率高、燃料消耗少、生产成本低,而且由于加热时间短,组织较细,沿晶界上的碳化物来不及聚集长大,从而减轻了在锻造过程中产生裂纹的危险。
高速钢锻前加热还应注意以下问题:
(1)高速钢钢锭或大型毛坯的中心,一般都存在较严重的莱氏体共晶,加热时要注意控制加热温度,以防产生轴心过热或过烧。
(2)加热温度下的保温时间以钢锭或毛坯热透为原则,不宜过长。因为高速钢容易产生氧化和脱碳。为了减少氧化和脱碳,最好在中性炉气中加热。
(3)高速钢,钢锭尤其是经退火钢锭的导热系数仅为纯铁的1/5;经过退火的钢锭也仅为纯铁的1/3.钢坯的导热性比钢锭提高约1倍;经过退火,导热性还可提高15%~20%。钢锭或钢坯经过退火,可消除内应力或减小热裂的危险性。所以,钢锭或钢坯加热前一半都要经过退火。
(4)根据工厂经验,当锻件不能一火锻成时,则在第二次加热过程中不宜直接放入高温炉以较大的加热速度加热,因为锻件内部已有较大的内应力,再加热时较大的热应力,坯料有可能在第二次加热时开裂。