正文 第六章 金屬加工(二)(3 / 3)

我國在鄭州市孝義鋼鐵廠首次研究成功輥切軋製技術,並已用於工業生產。該廠在軋機及輔助設備未作任何變更,軋製道次和成品規格均不變的情況下,隻是修改了幾個孔型,就使坯料斷麵加大一倍,獲得了產量提高、能耗及成本降低的效果。最近經國內各有關單位審查,一致通過了輥切軋製技術的鑒定。

金屬鑄件的“陳化”

俗話說“酒陳必香”。灑越陳,其色、味越佳,因此名酒多要窖藏數年以至數十年,以使其“陳化”。由於自然陳化時間過長,名酒的產量受到很大限製,近年來研究成功的人工陳化法,可使酒的陳化時間大大縮短。

無獨有偶,不僅名酒需要陳化,金屬鑄件也需要陳化。這是為什麼呢?原來鑄件在凝固和冷卻過程中會產生內應力。什麼是內應力呢?可舉生活中的例子來說明。當突然向一個冷玻璃杯注入開水時,杯子會發生爆裂。這是因為玻璃杯受熱不均勻,杯殼內層溫度高,體積要膨脹;而外層卻限製其膨脹,這就會在玻璃杯內部形成一種破壞力,就是所謂的內應力。這種因溫度不均勻而形成的內應力亦稱為熱應力。鑄件內部就存在這種熱應力。這是由於鑄件各部位厚薄不同,冷卻速度不同,在同一時間內鑄件各部分收縮不一致而產生的。鑄件內還有一種應力叫組織應力。鑄件在冷卻過程中,其顯微組織會發生變化,隨著顯微組織的變化,晶體的體積會變化。如鑄件各部位溫度不一致,顯微組織的變化就不會同時發生。這時,晶體的體積變化受到阻礙,就會形成組織應力。鑄件內部殘餘的應力,輕則使鑄件外形尺寸發生變化,重則引起鑄件開裂。所以必須設法消除這種應力。消除的方法是將鑄件在常溫下存放一段時間(幾個月至幾年),使殘餘應力逐漸消除到無害的程度。這樣的陳化法在技術上稱為“自然時效”。這種方法的缺點是消耗的時間長,內應力消除得不徹底。為了加速鑄件陳化,可以采用“人工時效”法。即先將鑄鐵件加熱到500~550℃,保溫一段時間後,再緩慢冷卻至200℃,然後才出爐,即可消除這種應力。自然界的現象有時的確很有趣,想不到在有機物的酒和無機物的金屬鑄件處理方法上還有如此相似的地方呢!

獨樹一幟的光亮退火罩式爐

熱處理退火技術,是金屬加工中的重寒工序。全國每年需要對1000餘萬噸鋼材和上百萬噸有色金屬進行退火處理。但長期以來,由於退火工藝不佳,不僅造成金屬材料的大量燒損和鋼材性能極不均勻,而且還汙染環境,工人勞動強度大,操作極不方便。為解決這些問題,使冷軋帶鋼在退火後獲得光亮如鏡的表麵和良好的內部質量,北京民辦企業家趙東升研製出我國第一批光亮退火電熱罩式爐。這種罩式爐用一個不鏽鋼罩把整個退火裝置罩起來,把空氣抽出,通以氨和氫等保護性氣體,使鋼材在高溫加熱過程中不與空氣接觸,從而避免了傳統設備出現的氧比反應,減少了金屬損耗,提高了利用率。經這種工藝技術處理的鋼材表麵光亮,硬度均勻,便於進一步軋製成高質量的適用零件。同時,減少了酸洗工藝過程,大大改善了工作環境。