55钢如何细化晶粒

夏日凉风

我们生产一件55钢的轴锻件，因为锻件尺寸较大，我们锻后采用两次正火+回火保证组织和性能。第一次正火是860和830+回火，出炉后粗晶，重新入炉消除粗晶走840和810+回火，出炉仍然粗晶，后来执行870和840+回火，出来仍然粗晶。现在不知道已经执行了多少次正火了，车间干活时可能背着我们配其他炉也走得有消除粗晶的工艺。我们今年遇到的这种材质的大截面锻件基本都是通过锻后N次正火消除的，这样增加动能损耗，并且使我们不能按期交货，耽误工期，对我们非常不利。之前我们做45MnMo也遇到这种情况，后来通过合金化（加Nb）解决了，Nb的含量我们做了很多试验，因为我们每年生产45MnMo的工件较多，通过每次调整Nb的含量，最终确定了加入Nb可以细化晶粒。而55钢的工件，我们生产的不是很多，但是基本每次都是这样的情况。
诸如此类中碳钢或者中碳低合金钢，锻后处理一直粗晶的，原因是什么？通过怎么样的方法可以消除粗晶？或者55钢能不能也通过什么的合金化来细化晶粒，如果可以，有没有做过这方面的试验，加入多少含量的什么元素可以使晶粒细化达到较好的效果？

liusong1987

是不是冷却速度各加热速度都太慢了，使奥氏体晶粒更容易长大。

夏日凉风

我们加热用煤气炉，加热速度控制在60度每小时，第一次热处理时冷却采用空冷，后来消除粗晶时采用的风冷，冷却速度应该可以吧

夏日凉风

这个活又走了一次消除粗晶的工艺：三次正火860+820+790+回火，今天探伤，仍然粗晶啊……
崩溃了……
这是不是组织遗传？通过一次高温正火破坏晶体学取向关系，再通过一次低温正火，能不能使晶粒细化？

热处理技师

你使用电炉加热810℃油冷却然后600温度回火看看结果。

夏日凉风

热处理技师 发表于 2012-1-10 18:41
你使用电炉加热810℃油冷却然后600温度回火看看结果。

谢谢您的建议！不过我们这儿没有电炉，另外现在该锻件还是毛坯状态，消除粗晶是锻后热处理，还未到粗加工。

Magikal

应该是组织遗传，不然多次正火不可能一点改善都没有；
可以通过微合金化来控制锻造时的晶粒

shixining

关键是没有锻透，你要改变锻造工艺，不从锻造上解决问题，铸态组织你用热处理方法是没有办法改变的，另外，你的正火温度不妨提高一些，到900度以上。其实你可以改锻，要经常是这样的话就是你们的锻造工艺有问题了。

夏日凉风

Magikal 发表于 2012-1-11 09:12
应该是组织遗传，不然多次正火不可能一点改善都没有；
可以通过微合金化来控制锻造时的晶粒

您好！这次工艺为三次正火+高温回火，探伤比上次情况更不好了，草状波更严重了。

夏日凉风

shixining 发表于 2012-1-11 10:17
关键是没有锻透，你要改变锻造工艺，不从锻造上解决问题，铸态组织你用热处理方法是没有办法改变的，另外， ...

您好！首先谢谢您的建议。我根据您的建议查了我们的生产情况，发现有可能锻造问题。今年我们共投产该材质钢锭6个，90T以下有3个，其中两个一次热处理合格，另外一个执行了一次消除粗晶工艺后也合格。90T以上的钢锭3个。其中两个分别执行了3次和4次工艺后合格，另外一个就是我标题中写的这个，已执行5次工艺，仍未合格。可能是钢锭太大，锻透困难。接下来我们要重新考虑锻造工艺和成分的微合金化。

smg016

你们什么锻造设备啊?看情况和锻造离不开关系，变形量不够，锻比达不到。我们之前45钢的锻件一开始也是粗晶，甚至没底波，取样看金相是粗晶，后来改变锻造工艺，增加变形量，之后再也没出现过。

夏日凉风

smg016 发表于 2012-1-11 13:23
你们什么锻造设备啊?看情况和锻造离不开关系，变形量不够，锻比达不到。我们之前45钢的锻件一开始也是粗晶， ...

我们用的是万吨级的自由锻压机。锻比3.1。

shixining

你们的大件应该有锻造工程师呀，按工艺锻好后一般一次正火就可以了，最多两次，锻造工艺正确时，你严格执行锻造工艺应该没有问题，

shixining

大件正火一般晶粒度提高有限，大多数正火一次提高晶粒度1-1.5级，探伤要求晶粒度要4级以上才可以探

夏日凉风

shixining 发表于 2012-1-11 13:26
你们的大件应该有锻造工程师呀，按工艺锻好后一般一次正火就可以了，最多两次，锻造工艺正确时，你严格执行 ...

您好！我就是做锻造工艺的啊，见笑！
因为这个轴类锻件截面较大，所以我们用2次甚至3次正火，为了达到细化晶粒的目的。至于锻造方法，我们做合金钢都没问题，不知道这个怎么回事了。这种现象之前在45MnMo出现过，通过微合金化解决了，现在55钢又开始了

smg016

夏日凉风 发表于 2012-1-11 13:26
我们用的是万吨级的自由锻压机。锻比3.1。

才3.1啊，我感觉有点小了，像这样的钢锭漏盘镦粗一次加拔长应该不止3.1的吧。
还有你是几火完成的呢，最后一火温度多少，变形量多少呢
我也是搞锻造工艺的 交个朋友啊

shixining

可以用一些好的钢锭呀，当然也有用五次正火的工艺的，可以参考一下、≤大锻件形变新理论新工艺≥

fengdl119

建议你检查一下Al含量,另外检查一下正火保温时间

夏日凉风

smg016 发表于 2012-1-11 13:46
才3.1啊，我感觉有点小了，像这样的钢锭漏盘镦粗一次加拔长应该不止3.1的吧。
还有你是几火完成的呢，最 ...

您好。这个轴是哑铃状的，对于最大截面，锻比有3.1，粗晶是在中间凹档。两端大法兰没问题的。

夏日凉风

shixining 发表于 2012-1-11 13:56
可以用一些好的钢锭呀，当然也有用五次正火的工艺的，可以参考一下、≤大锻件形变新理论新工艺≥

您好！谢谢您的建议！我们用的钢锭是自己冶炼的，钢锭好与不好，我们都得用了…还有您说的这本书，我也看了，主要还是偏向锻造方法控制上，现在锻件已出，想用合理的热处理把粗晶问题给解决了。