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锻件原材料(钢材)的技术要求

发布时间:2018/10/03 点击数:68

       选用质量可靠的原材料是保证锻件质量的先决条件。决定原材料质量的主要环节在于材料的熔炼、铸锭、半成品加工。锻件用的原材料,其技术要求可概括为以下几个方面:

       1.化学成分

       材料中的合金元素、有害杂质元素、气体和残余元素的含量,应符合航空用原材料的技术标准及有关技术条件或技术协议的规定。在生产条件许可的情况下,应尽量控制材料中的有害元素、气体和残余元素的含量。对合金元素分布的均匀性要有一定要求。

       2.熔炼工艺

       超高强度钢、钛合金、高温合金采用真空自耗重熔工艺生产,钛合金和高温合金要求不少于二次真空自耗重熔。合金结构钢和不诱及耐热钢采用电弧炉、电弧炉加电渣重熔双联工艺或其它更好的熔炼方法生产。铝合金通常采用火焰炉、电阻炉和感应炉熔炼,而且优质铝合金在严格控制杂质含量和使材料热处理状态多样化上还需采取一系列工艺措施。

       3.材料品种规格

       表面质童及尺寸公差根据锻件的生产工艺及质量要求;材料的品种规格有铸锭、棒材(轧材、锻材、挤压材)方坯、扁材、饼(环)坯等。当锻件有严格的流线分布要求时,应注意选择原材料的流线方向使其与锻件规定的流线分布相协调。原材料的表面缺陷,如裂纹、折迭、结疤、重皮等易引起锻件表面产生缺陷,因此应予限制。原材料的尺寸公差对锻件的精确成形有重要影响,因此对其应提出明确要求。

       4.材料的锻造比

       应保证材料具有足够大的变形程度,即锻造比的大小应规定在合适的范围内,以保证材料变形充分,减少或消除材料中的铸造组织。对于大型锻件,―般要求原材料的锻造比大于6?8。


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       5.机械性能

       原材料的机械性能包括室温和高温下的机械性能,如强度指标、塑性指标、冲击韧性、硬度、断裂韧性、持久强度、蠕变极限、疲劳性能、抗应力腐蚀性能等,应裉据锻件及其用途的不同分别加以规定,并载明于对原材料的技术要求中。大规格原材料的某些机械性能指标有所偏低,设计选材时要予以注意。

       6.高倍组织

       它是对原材料在最终热处理状态下的显微组织、晶粒度(对于钢)和纯洁度等的要求。材料的组织对其性能有决定性影响,原材料组织中的某些不正常组织,如奥氏体和马氏体不锈钢中过量的铁素体相,其他铜和铝、镁合金中的共晶化合物相,钛合金组织中的连续粗大的β晶界,高温合金中的低熔点相、碳化物偏析、带状组织等微观组织缺陷,以及钢的本质晶粒度过粗和纯洁度低等,不仅严重影响锻件的性能而且提高锻件的废品率。因此,对原材料的高倍组织应有明确要求,并载明于有关的技术标准中

       7.低倍组织

       它用于捡查和限制原材料的各种低倍冶金缺陷。原材料的低倍冶金缺陷, 如白斑、白点、缩孔、缩孔残余、气泡、空洞、翻皮、分层、裂纹、夹杂、夹渣、异金属夹杂、点偏、针孔、严重树枝晶、碳化物集聚(偏析)、氧化膜,钛合金的β斑,严重疏松等,都对锻件的性能和锻造工艺性有严重影响,应予以严格限制,并按有关的技术标准处理。

       8.原材料的供应状态

       它是指原材料在投入锻件生产前的供应状态,包括是否需预备 热处理和原材料的表面是否需经扒皮或加工至一定的粗糙度等的要水。

       9.材料的工艺性

       它是指对原材料可锻性、淬透性、切削加工性、可焊性等的规定。原材料的可锻性对锻件成形和锻件质量有重要影响,可锻性常以塑性和变形抗力两个指标来衡量。热顶锻试验是表示其可锻性的一种方法。材料的淬透性、切削加工性和可焊性,是锻件在其加工成零件的过程中所必须具备的工艺性能。材料的工艺性要求,应载明于有关技术标准中。

       10.特检项目的规定

       航空重要锻件用的原材料,如棒材、饼(环)坯等,应规定进行超声波探伤检査,以防止或避免破坏性检査中未能发现的材料内部冶余缺陷带到锻件中去。超声波探伤方法与标准,以及需检查的材料,在有关的技术条件中均要加以规定。


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       11.重复试验问题的规定

       原材料各个检查项目的试验结果如有不符合规定者,对其重复试验问题应区别惜况、慎重对待。对于确因试样加工(含试样热处理)有问题、试验方法不准确而造成检查不合格的项目,或者论据充分证明检査不合格确非材质缺陷所造成的项目,如机械性能、化学成分、供应状态硬度、热顶锻试验等,允许进行重复试验。原材料的低倍冶金缺陷,原则上不允许进行复验(有规定者除外)。如果原材料供应厂具备用超声波探伤方法或其他有效的方法对原材料的冶金缺陷加以筛选、剔除并另行组批的条件,原材料接收厂则可考虑验收和试验。但是,不论在何种情况下,对于钢中的白点、 白斑,一经发现均应全炉报废。

       12.试验方法

       检查原材料各项技术要求的试验方法均需明确规定,并符合有关的国际 (GB)、冶标(YB)、航标

(HB)或其他具有权威性的试验方法标准的规家。

       13.其他技术要求

       对用作重要锻件的原材料应实行头部管理或锭节号管理;在有技术依据的情况下,按照需方要求,可对原材料提出更严格的技术要求,如缩小化学成份范围、更严格的低倍组织和高倍组织、无发纹钢、

更高的机械性能、更严格的表面质量(脱碳层深度等)或其他质量要求等。



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