鋼料在火車輪鍛件鍛前加熱時,應盡快達到所規定的始鍛溫度。但是,如果溫度升得太快,由于溫度應力過大,可能造成鋼料破裂。相反,升溫速度過于緩慢,會降低生產率,增加燃料消牦。因此在實際生產中,鋼料應按一定加熱規范進行加熱。
所謂加熱規范(加熱制度),是指鋼料從裝爐開始到加熱完了整個過程,對爐子溫度和鋼料溫度隨吋間變化的規定。為了應用方便和清晰起見,加熱規范采用溫度-時間的變化曲線來表示,而且通常是以爐溫-時間的變化曲線(又稱加熱曲線)來表示。
一般中、小火車輪鍛件和模鍛件,主要采用鋼材與鋼坯為原材料。鋼材與中小鋼坯的加熱有以下特點:
1.始鍛溫度,為***高允許加熱溫度,可稍許超過過熱溫度。由于釆取高溫鍛造,變形抗力較小,減少能量消耗,并且塑性良好,金屬容易流動,有利充滿型槽。
2.終鍛溫度,因始鍛溫度高,鍛造操作時間短,終鍛溫度比較高,甚至達100℃以上。因此鍛后可以進行余熱熱處理-鍛熱淬火。
3.裝料爐溫一般不受限制以高溫裝爐,加熱盡量采用***大可能的加熱速度。這是因為鋼材或鋼坯經過塑性變形,內部組織為均勻的再結晶組織,強變與塑性得到了提高,并消除了鑄造殘余應力,因此允許較大的斷面溫差,可達600~700℃也不破裂。對某些特殊合金,在加熱到500℃以前,加熱速度應有所限制。
4.當坯料加熱到始鍛溫度后,斷面尺寸小的坯料,可立即出爐鍛造,而斷面尺寸大的坯料,雖需保溫但時間很短。
在鍛造火車輪鍛件與模鍛生產中,鋼材與中小鋼坯的加熱規范如下:直徑小于150~200毫米的碳素結構鋼材和直徑小于100毫米的合金結構鋼材。采用一段加熱規范。一般爐溫控制1300~1350℃,其溫度頭為100~150℃左右。直徑等于200~350毫米的碳素結構鋼坯(含碳量大于0.45~0.50%)和合金結溝鋼坯,采用三段加熱規范。裝料爐溫稍低一些,約在1150~1200℃范圍,裝爐后要進行保溫,這時保溫時間約為整個加熱時間的5~10%。接著,以***大可能的加熱速度加熱,當加熱到始鍛溫度后需均熱,這時保溫時間也為整個加熱時間的5~10%。對導溫性較差、熱敏感性強的合金鋼坯(如高鉻鋼、高速鋼),裝料爐溫力400~650℃。