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車輪鍛件鍛造加工后組織狀態是什么樣的？

車輪鍛件鍛造成型主要經過加熱、變形和冷卻等過程，車輪鍛件因材料成分和車輪鍛件大小而呈現出不同的組織狀態，歸納起來主要有以下兩點。

1.大車輪鍛件組織狀態

這類車輪鍛件一般采用鋼錠直接鍛造成形。由于鍛造時，其加熱次數多（6火或更多）、變形不均勻、截面差異大、材料合金化程度高等原因，大型車輪鍛件組織突出的特征是殘留氫含量高、組織不均勻程度嚴重存在（混晶現象），這是影響大車輪鍛件性能的重要因素，因此也是大車輪鍛件熱處理工藝設計需要重點解決的問題。

2.中小車輪鍛件組織狀態

這類車輪鍛件主要使用軋制型材的坯料模鍛成形，對亞共析鋼（中碳鋼，中碳低合金結構鋼），終鍛后空冷到室溫時，一般得到粗大塊狀鐵素體和層片狀珠光體組織；對過共析鋼，特別是高碳高合金鋼，終鍛后緩冷,一般可獲得較粗大退火態組織。又由于車輪鍛件形狀截面差異及冷卻的不可控，其組織往往不均勻，同時由于溫度應力（又稱熱應力）和組織應力的作用，車輪鍛件內會產生殘余內應力，所以必須采用熱處理工藝予以改善和消除。

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視頻作者：定襄縣億欣源法蘭加工有限公司

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對于鍛件的內部缺陷我們將通過低倍檢查、斷口檢查、高倍檢查的方法來檢驗鍛件是否存在諸如內裂、縮孔、疏松、粗晶、白點、樹枝狀結晶、流線不符合外形、流線紊亂、穿流、粗晶環、氧化膜、分層、過熱、過燒組織等缺陷。而對于力學性能主要是檢查常溫抗拉強度、塑性、韌性、硬度、疲勞強度、高溫瞬時斷裂強度、高溫持久強度、持久塑性及高溫蠕變強度等。

由于鍛件制成零件后，在使用過程中其受力情況、重要程度、工作條件不同，其所用材料和冶金工藝也不同，因此不同的部位依據上述情況并按照本部門的要求將鍛件分出類別，不同的部門，不同的標準對鍛件的分類也是不同的。但不管怎么，對于鍛件質量檢驗的整體來說都離不開兩大類檢驗，即外觀質量和內部質量的檢驗，只不過鍛件的類別不同，其具體的檢驗項目、檢驗數量和檢驗要求不同罷了。例如，有的工業部門將結構鋼、不銹鋼、耐熱鋼鍛件分成Ⅳ類進行檢驗。

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大型鍛件通常通過鍛造一次性鑄造形成的大型鑄錠獲得。鑄造后鑄錠中存在氣孔、縮孔、偏析、非金屬夾雜物等常見鑄造缺陷。隨著鋼錠重量的增加，鋼錠的固有缺陷越來越嚴重，這與大型鍛件的高質量要求相矛盾。這些鑄造缺陷的存在對后續鍛造工藝有極其不利的影響。它們切斷了基體結構的連續性，大大降低了鋼錠在高溫變形過程中的熱變形塑性。

此外，由于大型鍛件的尺寸效應和重量效應，鋼錠的熱處理過程也非常復雜。加熱溫度過低、保溫時間過短不利于合金元素的擴散，甚至不能保證熱處理過程中組織的均勻性。加熱溫度過高、保溫時間過長，容易導致鋼錠晶粒長大、過熱、過燒，甚至導致雜質元素沿晶界偏析，為后續加工中的鍛造開裂埋下隱患。

不僅如此，大型鍛件在加熱過程中對加熱速度也有嚴格的限制。這是因為鋼錠在加熱過程中有溫度應力和結構應力，鋼錠本身也有殘余應力，所以在加熱過程中很容易被加熱。由于加熱速度過快導致內外應力不一致，鋼錠出現內部裂紋。然而，緩慢的加熱速度限制了生產效率的提高。因此，大型鍛件的熱處理工藝比中小型鍛件的熱處理工藝困難得多。

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