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耐热钢的加工性能及成型工艺

耐热钢的加工性能受成分与组织结构影响,表现出高温强度高、常温脆性大的特点。其合金元素含量较高,导致常温下硬度增加,切削过程中刀具磨损较快,需采用高强度刀具材料并优化切削参数,以减少加工应力。热加工时,材料的塑性区间较窄,需严格控制加热温度与变形速率,避免因温度过高导致晶粒粗大,或变形不均产生裂纹。此外,部分耐热钢在冷却过程中易析出脆性相,需通过等温处理改善加工塑性。


成型工艺需结合材料特性选择适配方案。锻造适用于复杂形状工件,通过逐步变形消除内部缺陷,但需在特定温度区间内完成,避免低温脆断或高温氧化。轧制工艺可生产板材、型材,通过多道次轧制细化晶粒,提升力学性能,轧制过程中需控制压下量与轧制温度,确保尺寸精度。焊接时,需采用低匹配焊条或焊丝,减少接头区域的合金元素烧损,同时控制热输入量,避免热影响区晶粒长大导致性能下降,焊后需进行缓冷或热处理以消除焊接应力。


铸造工艺适用于异形结构件,通过砂型铸造或精密铸造实现近净成形,铸造过程中需控制浇注温度与冷却速度,防止缩孔、疏松等缺陷。对于薄板类零件,冲压成型需在加热状态下进行,利用材料高温塑性降低变形抗力,避免常温冲压产生裂纹。此外,粉末冶金技术可用于制备成分均匀的耐热钢零件,通过烧结与热等静压提升致密度,减少成型后的加工余量。加工完成后,需通过热处理调整组织,恢复材料的高温性能,确保成型件在服役环境下的稳定性。

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