18Cr2Ni4WA 材料的晶粒度及其对组织性能的影响研究

2022-02-21姚彦军畅继荣胡伟贤陕西宏远航空锻造有限责任公司

锻造与冲压 2022年3期

为提升18Cr2Ni4WA锻件组织与性能。本文对不同铝含量的原始棒料进行锻造，通过光学显微镜、拉伸试验等检验方式，对不同铝含量下锻件的微观组织与性能进行表征。结果表明：随着原始棒料中铝含量的增加，以及锻件锻造方案的优化，锻件的晶粒度与机械性能也得到进一步提升，当原始棒料中铝含量大于等于0.04%，锻件内部组织变形均匀时，对应锻件的机械性能最优，晶粒度为6.5 级。

18Cr2Ni4WA 属于高强度中合金渗碳钢，其强度、韧性高，淬透性良好。此外，该优质钢具有良好的加工性，加工变形微小，抗疲劳性能较好。其广泛应用于制造强度要求较高、截面较大，载荷较高且韧性良好，缺口敏感性低的重要零件。如大型齿轮、传动轴、曲轴等，承受零件载荷与振动的高强度调质零件。

菌核病是油菜生长过程中最为常见的一种病虫害，菌核病主要是在油菜生长初期发病，一般高发于油菜开花期，秋播油菜由于受到气温等自然因素的影响，菌核病的发病期一般会有不同程度的延长。油菜感染菌核病的主要表现为植物叶片的边缘明显发黄，中间会生长出不规则的黄褐色圆斑，受菌核病感染越重，圆斑颜色越深，会逐渐变成灰褐色斑点，还会导致油菜茎表皮破裂，如不加以防治，会导致油菜发黄枯死。

由于18Cr2Ni4WA 合金锻件对内部组织的要求不同，致使对锻件的生产参数与原始坯料元素含量的控制要求不同，如果生产参数控制不到位，使得每一参数的变化，都直接影响锻件的内部组织，使得产品无法满足最终所需要求，造成产品报废而产生很大的资源浪费。Al 元素在18Cr2Ni4WA 主要作为脱氧剂使用，Al 作为强氧化剂可生成高度细碎、超显微的氧化物，阻止钢加热时的晶粒长大，细化晶粒，提升钢件自身的性能，且本身在加热时具有高稳定性。因此，选择合理的锻造方案与Al 元素含量，对于提高18Cr2Ni4WA 锻件晶粒度与力学性能尤为重要。

本文通过对比不同坯料中铝元素含量，以及不同锻造方案，以此对锻件的机械性能及晶粒度进行研究，得出最优坯料中铝元素含量参数，以及最佳锻造方案。

实验

对不同铝含量及不同锻造方案下锻件的微观组织进行观察，其结果如图1 所示。

三种不同铝含量及锻造方案下锻件的机械性能，见表3：

从图1 红色标记区域中可以看到，不同铝含量下锻件的晶粒度不同。根据相关晶粒度验收标准判定，可以得出，棒料1 晶粒度等级为5 级；棒料2 晶粒度等级为6 级；棒料3 晶粒度等级为6.5 级。可以看出随着原始棒料中铝含量的增加，对应锻件的晶粒度等级也随之变高，晶粒尺寸更加细小。一方面，这主要得益于铝元素含量的增加，在一定程度上可以有效抑制锻件加热过程中晶粒的长大。另一方面，不同锻造方案也对锻件晶粒度会产生影响，如：棒料1、2 只进行了镦粗，这就使得锻件内部变形区域存在差异，锻件端头存在难变形区域，使得晶粒无法有效破碎，而导致晶粒尺寸变大。而棒料3 中镦粗前增加了拔长工序，在棒料拔长过程中，可使棒料靠近端头部位的难变形区域产生一定的变形量，从而使得晶粒能得到有效破碎，起到细化晶粒的目的。

对三种棒料在相同变形量下进行不同锻造工艺方案的设定，其具体锻造方案见表2。

实验结果与讨论

本文选取三种不同铝含量的18Cr2Ni4WA 原始棒料，分别编号为棒料1、棒料2、棒料3，其主要成分见表1。

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随着原始棒料中铝含量的增加，锻件的性能也随之提升，当铝含量为小于等于0.04%(棒料3)时，对应锻件的机械性能最好。一方面，是由于铝含量越高，对应锻件的晶粒度等级越高，晶粒越细小，其对应晶界越小；而晶界上的原子排列较为凌乱，存在许多位错，晶界越小，对应位错也就越少，其滑移变形就小，从而有助于提高性能；另一方面，晶粒越细小，外来的载荷及变形将分散到更多的晶粒上，从而导致锻件的机械性能越好。

迄今为止，临床中以手术为肺癌治疗的首选方案，作为一种有创治疗方式，虽然效果显著，但术后容易出现一系列的并发症，比如：肺不张、肺炎等[1]。因此，有必要通过有效的手段降低术后并发症发生情况，改善患者预后。目前，人们已经习惯应用微信获取自己想要了解的健康信息。此次研究中对新媒体延续护理对肺癌术后影响进行了分析，并将分析结果总结为以下呈现报告形式。