現(xiàn)在,一提起鋼材的固溶處理,很多人都會說采用中頻感應透熱爐進行吧,采用這種設備進行固溶處理具有各種各樣的優(yōu)勢。那么,到底都有什么樣的優(yōu)勢呢?今天呢,小編就給大家說說鋼材采用中頻感應透熱爐進行感應加熱固溶處理都具有什么樣的優(yōu)勢。
今天呢,小編就以21-4NWNb鋼材為例,簡單給大家說一下與電加熱爐和燃氣加熱爐固溶處理相比,感應加熱固溶處理的21-4NWNb鋼材具有什么樣的特點。
(1)鋼材表面少氧化和無脫碳 采用中頻感應透熱爐進行感應加熱固溶處理的鋼材表面經(jīng)金相觀察未發(fā)現(xiàn)脫碳現(xiàn)象,而傳統(tǒng)加熱固溶處理后表面存在約0.10mm的低碳層。鋼材固溶處理后的氧化量,傳統(tǒng)加熱固溶后鋼材表面出現(xiàn)氧化皮,成材率降低0.15%一0.20%;感應加熱未發(fā)現(xiàn)氧化皮,只有明顯致密的氧化膜。
(2)鋼的室溫力學性能 普通加熱固溶和感應加熱固溶處理后力學性能處于同等水平。但是,感應加熱所用鋼材質量為電弧爐冶煉,冶金質量遠低于真空感應爐冶煉的鋼質。這表明感應加熱固溶處理彌補了鋼質的差距,顯示了感應加熱固溶處理的優(yōu)勢。
(3)鋼的高溫持久強度 不同加熱固溶處理,又用相同方法時效處理后在750℃、150MPa應力下的持久斷裂時間列于下表1中。表1中的數(shù)據(jù)表明,盡管電爐加熱固溶時效處理使用了冶金質量優(yōu)于電弧爐的鋼材試樣,但是其持久斷裂時間遠遠比感應加熱時效處理試樣短。該數(shù)據(jù)均為3只試樣的平均值,充分顯示出感應加熱固溶處理能顯著提高鋼的高溫持久強度。分析原因是經(jīng)中頻感應透熱爐感應加熱固溶處理后,鋼的晶粒細化,而且晶粒大小均勻,混晶現(xiàn)象很輕微,有利于提高晶界強度。
表1 固溶時效處理后高溫持久特性(750℃,150MPa應力)
固溶處理 | 時效處理 | 鋼質 | 持久斷裂特性 | |
斷裂時間/h | 斷裂伸長率/% | |||
電爐加熱,1100℃,40min | 760℃,10h | 電渣重熔 | 89.6 | 35 |
感應加熱,1150℃ | 760℃,5h | 電弧爐 | 197.8 | 6 |
(4)鋼的晶粒度 為了保證制閥鐓鍛過程的高溫塑性,供制閥坯料晶粒度應控制在6-7級,而且要求晶粒大小均勻,減少晶粒大小不一的混晶現(xiàn)象?;炀切纬筛邷刈冃伍_裂的主要原因之一。因此,氣閥鋼固溶處理對晶粒度和混晶提出了嚴格的要求。表2給出了不同固溶處理方法與21-4NWNb鋼晶粒度的關系。感應加熱固溶處理在1100-1150℃可將晶粒度控制在6-8級的理想水平,而且晶粒大小均勻,很少出現(xiàn)影響高溫塑性的混晶現(xiàn)象。
表2 固溶處理溫度與21-4NWNB鋼晶粒度的關系
固溶處理加熱方法 |
固溶穩(wěn)定與晶粒度 |
混晶狀況 |
||
1000℃ |
1100℃ |
1150℃ |
||
感應加熱(30s) |
7-8級 |
7-8級 |
6-7級 |
輕微 |
電爐加熱(40min) |
6-7級 |
6-7級 |
5-6級 |
較嚴重 |
看了上面的講述,我想您已經(jīng)知道感應加熱固溶處理的優(yōu)勢了,它解決了傳統(tǒng)設備的很多熱處理缺陷,已發(fā)展成為目前應用較廣泛的一種熱處理方式,應得到大力提倡。