化学元素对锻造工艺的影响？

hajhyjz

各种高手，小弟刚刚做锻造工艺，想请教请下不同的化学元素对锻造工艺有什么影响；分别要注意点什么？越具体越好。先谢谢了

admin

合金元素对锻造工艺性能的影响
' @* l* |" I- o3 m8 Z

序号 4 ]+ d& X) h% w. D" w5 y, o	元素	在钢中的形成物 * }/ c# ^4 B! u- Z0 y+ ?) i	对可锻性的影响
1	C	与Fe形成渗碳体Fe3C，与其它合金元素形成合金渗碳体(FeM)3C或合金碳化物。	所有碳化物都有硬度高、塑性低、熔点高的特点，但渗碳体型碳化物在加热到锻造温度时经适当保温可大部分或全部溶入固溶体中，而合金碳化物较难溶入固溶体中，对钢的可锻性影响最大。一般高合金工具钢含碳高，故具有变形抗力大，塑性差，碳化物不易被粉碎等特点。
2 2 A& a, v3 X: x* I3 o3 m	Mn	在钢中形成MnS以代替FeS。因MnS熔点高（1620℃），且呈断续分布，不像FeS熔点988℃，呈网状分布在晶界，所以可减少热脆。	锰对钢的过热性（粗晶）很敏感，钢锭加热温度过高，易生粗晶，使锻造困难。锰对珠光体钢的可锻性影响较小，奥氏体锰钢临界点将降低。
3	Ni	炼钢时有Ni极易吸收氢形成大量气泡，锻造时引起开裂。Ni与Mn的作用相反，它促使硫化物成网状分布于晶界，使锻造时开裂，所以不宜在含硫的炉气中加热。 & }5 t- G2 I& @+ H! [  O1 V2 r' ]$ a	珠光体Ni钢在锻造时易形成片状破裂和带状组织。为了消除这种组织可采用镦粗和拔长交错进行，或在1000～1100℃下长时期扩散退火。 ) N, `! f( B, {1 R: A
4   J6 Z4 b( r- D4 c$ W( `7 `0 [	Cr   b. v2 {) N7 X2 v$ s	铬在钢中形成较稳定的碳化物，提高碳化物在钢中的溶解温度，减慢溶解速度。 - I* n6 c& [3 j铬能促进使铸锭生成大晶粒，冷却时沿晶界形成内裂。 ! T: P/ r: z$ |$ J2 O; l! z  _	高铬钢在空气中冷却即能淬火，常在表面生裂，所以不易锻造。
5	V 1 T0 V" r/ Y7 t4 T- h- h	与碳形成稳定碳化物	V能使钢生成细晶组织，阻止过热，适当加入对锻性有利。 - p: a1 p# Z3 g' |+ d
6 / j- A: Y+ h+ [' p* T# B	Mo	钼的熔点高，能降低钢的过热倾向它和Ni一样，使硫化物以网状分布在晶界。	含有0.7%C，2～5%Mo的钼钢，锻造时无特殊困难。这些钢在空冷时间淬火，要防止冷裂。Mo提高钢的热强性，提高变形抗力。 : E7 D' [3 h% m$ G3 ]: _8 D
7	W	与碳形成稳定的碳化物	提高钢的热强性，增大变形抗力
8	Cu + _( G; y6 u1 f: E0 ^	铜在钢中可溶于铁素体中，也可沿晶界析出游离铜 / M  V% N( F. t9 f: b	铜中含0.15%Cu时，加热不当，表面易生裂纹，高温轧制时易产生热脆
9	B , N' b9 R: x- ~* E  e	硼能细化晶粒，能溶解在γ和α固溶体中，与Fe化合成Fe2B	钢中含B＞0.007%时，锻造易裂 4 M, @6 y6 i' n( ?
10 1 U% s7 Y' t% G3 O+ s8 Y! \+ g	S 8 K- }' i; y4 x4 A& ^4 E	在钢中形成硫化物或共晶体，如FeS、Fe的熔点为985℃，且成网状布于晶界 7 y! z) C# @% q6 C- W/ [: \. ?	显著降低可锻性（红脆）
11 - l/ f( Z# \" n# {: y. y	P   }# E# Z1 O! r	促成偏析，使晶粒粗大，容易引起锻件表面龟裂	降低可锻性 5 J+ h. F; l" v4 V4 J: `

joven0911

注意元素含量！

liu871014

多谢，学习一下。

359280196

回复 2# admin

1 K" O% t9 U) V% P) v
1 q6 v7 J5 A) I- _% B# _$ I   这个表里这么没有硅（Si）啊？硅应该影响也很重要吧

admin

回复 5# 359280196

Si的有益作用：高的热强性和弹性极限，高的导磁率，涡流损失少。
. g( j9 s9 W# b+ w) @①象Al、Cr一样，其氧化物均是尖晶石类型的组织。其晶格常数与α-Fe、γ-Fe区别小。因为其氧化物与金属分界处的晶胞之间就紧密而强固地结合在一起，氧化皮紧密地被贴在金属上，甚至在高温下也不剥落。所以它具有很强的抗氧化性和耐热性能，而被加入耐热钢。
②有利于提高钢的弹性极限，在中碳钢中加入1～2%的Si，调质中σb将增15～20%，而Aku也提高了，还提高了σs和δ。
③利于促进钢中石墨化而用于炼制石墨钢。此钢可制轴承，甚至作为工具钢代替，制冲头，拉模、弯曲模等。
④脱氧能力较强，是炼钢常用的脱氧剂，故一般钢中均含Si，其量≤0.5%。
+ j' c; h( H* {' n6 Z7 e, S. Z: @⑤硅可减小晶体的各向异性，使磁化容易，使磁阻减小，它还可减轻钢中其他杂质对磁场磁感的危害（使%C石墨化，脱氧，与N形成氢化硅等）。所以可大大减少涡流损失。由于硅的脆性，目前高硅钢片硅含量规定为低于4.5%，最多只为4.8%，正在研究提高至6.5%。
⑥硅可显著地减慢回火马氏体在低温（200℃）时的分解速度。（在较高温度即400～500℃则作用并不显著）Si是铁素体形成元素，多加Si会使A-α转化。
/ M$ h% J+ r* s4 b: _- l （2）Si的不良影响
4 }/ l/ R  J% w0 s①促使石墨化，促进脱碳（它是阻止碳化物形成的一种元素），含Si钢一般不作渗碳。
②促进回火脆性的发展，使塑性降低。
3 m- c3 K9 B# Z, ~2 O& B# w Si对冲击韧性和韧性的温度储量的影响不是等值的。
当Si=1～1.5%时作用尚良好。Si=2.5～3%时则影响不良，含Si=2～2.5%，则难以锻造。
4 j( F8 k% q4 G; P0 h当Si≤2.3%时,矽铬钢对回火脆性的敏感性还很低,但对当Si=2.5～3.5%时，对回火脆性和敏感性就高。用这种钢必须采取韧性处理（回火后在水中浸渍，锻时用少韧处理），而当Si＞3.5％时，甚至持用韧性处理也已不能消除矽铬钢的脆性。（不过，Mo的加入可使其脆性稍许改善），SI=4%时，室温下即可能脆裂。
) i  v! m3 y0 v③对碳素工具钢，Si含量上升时，将降低其淬透性等级。一般结构钢中均不宜加Si，对于高速钢，不大于0.4%。
9 C  d* K5 ]  R3 J④由于硅的存在，使钢中增碳困难，并使渗碳速度降低，所以此类钢多不作渗碳处理。
; O! W" j+ |  l! Q* I( E⑤硅锰结合，Mn可下降，因为Si引起的脱碳，Si有微弱的抑制晶粒长大的作用，可稍下降，Mn引起的调质粗晶，有相互改善作用，但易生白点，应注意冶炼时原材料的干燥烘烤。
⑥硅在钢中还常以Fe、Mn的硅酸盐类夹杂物而存在，均会降低钢的各种性能，塑性比硫化物低。这类夹杂物透光度很高，而反光度则低，故显微镜下常呈灰黑色。

forgin-g

化学元素决定钢种的性质，也就影响了钢的可锻性

GH136252f

不同的钢种具有不同的塑性，而不同的元素含量也就形成了不同的钢种