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车轮锻件锻造加工后组织状态是什么样的？

车轮锻件锻造成型主要经过加热、变形和冷却等过程，车轮锻件因材料成分和车轮锻件大小而呈现出不同的组织状态，归纳起来主要有以下两点。

1.大车轮锻件组织状态

这类车轮锻件一般采用钢锭直接锻造成形。由于锻造时，其加热次数多（6火或更多）、变形不均匀、截面差异大、材料合金化程度高等原因，大型车轮锻件组织突出的特征是残留氢含量高、组织不均匀程度严重存在（混晶现象），这是影响大车轮锻件性能的重要因素，因此也是大车轮锻件热处理工艺设计需要重点解决的问题。

2.中小车轮锻件组织状态

这类车轮锻件主要使用轧制型材的坯料模锻成形，对亚共析钢（中碳钢，中碳低合金结构钢），终锻后空冷到室温时，一般得到粗大块状铁素体和层片状珠光体组织；对过共析钢，特别是高碳高合金钢，终锻后缓冷,一般可获得较粗大退火态组织。又由于车轮锻件形状截面差异及冷却的不可控，其组织往往不均匀，同时由于温度应力（又称热应力）和组织应力的作用，车轮锻件内会产生残余内应力，所以必须采用热处理工艺予以改善和消除。

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视频作者：定襄县亿欣源法兰加工有限公司

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大型锻件通常通过锻造一次性铸造形成的大型铸锭获得。铸造后铸锭中存在气孔、缩孔、偏析、非金属夹杂物等常见铸造缺陷。随着钢锭重量的增加，钢锭的固有缺陷越来越严重，这与大型锻件的高质量要求相矛盾。这些铸造缺陷的存在对后续锻造工艺有极其不利的影响。它们切断了基体结构的连续性，大大降低了钢锭在高温变形过程中的热变形塑性。

此外，由于大型锻件的尺寸效应和重量效应，钢锭的热处理过程也非常复杂。加热温度过低、保温时间过短不利于合金元素的扩散，甚至不能保证热处理过程中组织的均匀性。加热温度过高、保温时间过长，容易导致钢锭晶粒长大、过热、过烧，甚至导致杂质元素沿晶界偏析，为后续加工中的锻造开裂埋下隐患。

不仅如此，大型锻件在加热过程中对加热速度也有严格的限制。这是因为钢锭在加热过程中有温度应力和结构应力，钢锭本身也有残余应力，所以在加热过程中很容易被加热。由于加热速度过快导致内外应力不一致，钢锭出现内部裂纹。然而，缓慢的加热速度限制了生产效率的提高。因此，大型锻件的热处理工艺比中小型锻件的热处理工艺困难得多。

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环形锻件的辗扩工艺介绍：

根据扩孔机上槽形式的不同，轧制过程可分为开式轧制和闭式轧制两种。

（1） 开放式轧制。开式轧制采用平辊，主要用于大矩形截面环形件的铰孔。其优点是，不同尺寸的环可以用同一对滚子轧制。为了避免由于不均匀变形引起的加宽，可将两对自由旋转的锥形锻件添加到扩孔机中，以获得坯料在高度上的尺寸。这种情况也可以称为半开式轧制。

（2） 闭式滚压。闭式滚扩辊槽是根据工件截面形状的要求设计的，可用于各种截面环形零件的铰孔成形。

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