1、概述

　　大規(guī)格高強(qiáng)度螺栓一般指大于M42、性能等級8.8級以上產(chǎn)品，不僅要求具有很高的抗拉強(qiáng)度和屈服比，而且還要具有較高的塑韌性和低溫沖擊性能。尤其是以風(fēng)能、太陽能、核能為主的新能源機(jī)組連接的重中之重，制造的難點之一也在于大規(guī)格高強(qiáng)螺栓頭部鐓鍛，而在其材料選用的是低合金鋼40Cr 、35CrMo、42CrMo、B7或40CrNiMo、40CrMnMo等。

　　由于生產(chǎn)條件不同，各工廠所用的鍛造溫度范圍也不完全相同。結(jié)構(gòu)鋼的鍛造溫度范圍見表1。


2、氧化形成的原因

　　鋼加熱到高溫時，表層中的鐵和爐氣中的氧化性氣體（如O2、CO2、H2O和SO2）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，結(jié)果使鋼料表層變成氧化鐵（即氧化皮），這氧化種現(xiàn)象稱為氧化。

　　螺栓頭部的氧化皮主要由三種鐵的氧化物（FeO、Fe3O4、Fe2o3）組成，氧化皮的數(shù)量與氧化鋼種、溫度和時間等因素有關(guān)。

　　低合金鋼其導(dǎo)熱性較差，應(yīng)采用兩段式加熱，在低溫時需要緩慢加熱，加熱到高溫階段才可以快速加熱。

　　一般加熱爐為中頻、少量燃煤、燃油爐，設(shè)備沒有測溫和控溫裝置，僅靠人工來掌握加熱溫度，坯料是否達(dá)到始鍛溫度 完全依靠操作者的經(jīng)驗。生產(chǎn)中一次一個加熱器中只放一個坯料，一般加熱器或爐中總放入三、四件，使整個鍛造過程時間過長，后出爐的坯料容易產(chǎn)生過熱的缺陷。氧化皮隨之增多增厚。

　　鋼在加熱時產(chǎn)生氧化皮的能力，隨著含碳量的增加而減少，但是脫碳能力增加。若采用燃煤爐或油爐，如果燃燒不充分，會產(chǎn)生大量黑煙，此時將風(fēng)口加大后爐氣為氧化性，促使氧化加劇，形成較厚的氧化皮。

　　坯料的車加工可除氧化皮，但加熱所生成的氧化皮的膨脹系數(shù)與其本質(zhì)接近一致，在加熱時能牢固附在鋼的表面，僅僅靠車加工難將氧化皮清理干凈，成型時氧化皮被壓入鍛件表面。

3、氧化皮的危害

　?、贌龘p鋼料。鍛造與溫鐓時，每加熱一次，便有1%～2.5%的金屬被氧化燒損，以氧化皮的形式附于螺栓頭部。

　?、谟绊懧菟ū砻尜|(zhì)量。在成形時，如氧化皮被壓入坯件表面，將降低表面質(zhì)量和尺寸精度。表面有氧化皮的坯件進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理時，還會引起螺栓表面組織和性能不均。

　　③降低模具使用壽命。由于氧化皮硬而脆，在模壓時如果掉入模膛內(nèi)，容易使模具磨損加劇。
④腐蝕損壞爐底或爐體。坯件在中頻爐加熱器加熱時，脫落堿性氧化皮會與酸性耐火材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，溶解溶化使?fàn)t底或爐體損壞。

4、預(yù)防措施

　　針對氧化皮產(chǎn)生的原因，采取一系列預(yù)防措施，可完全實現(xiàn)少無氧化，以氧化皮保證螺栓的質(zhì)量。

　?、僭诒ＷC坯件鍛造和溫鐓溫度條件下，盡可能降低坯料的加熱溫度，螺栓坯件出爐溫度盡量保持在1100℃。

　?、谝话悴捎靡欢问郊訜岬姆椒ǎs短加熱時間，坯料少加、勤翻，避免加熱不透，減少氧化皮的產(chǎn)生。

　?、叟髁铣鰻t后，氧化皮容易脫落，用壓縮空氣將破碎的氧化皮及時吹掉，以防治落入模具模膛。在鍛模中先輕擊，及時用壓縮空氣將擊落的氧化皮吹掉，再重?fù)翦懩！?br />
　?、苊恳慌瘟仙a(chǎn)完畢，及時清理干凈爐內(nèi)爐體的氧化皮。

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