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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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碳、铬和镍对不锈钢锻件的作用：

碳在不锈钢锻件中的作用主要体现在两个方面：

一方面，碳与铬具有很强的亲和力，可以与铬形成一系列复杂的碳化物。钢中碳含量越高，形成的碳化铬越多。不锈钢锻造过程中，当w（Cr）<10%时，主要为硬质合金（Fe，Cr）3C；在高铬钢中，复合碳化物（Cr，Fe）7C3或（Cr，Fe）23C6。这样，固溶体中的铬含量降低，钢的耐腐蚀性也降低。钢中碳含量越高，其耐腐蚀性越低。对于不锈钢锻件，耐腐蚀性是主要要求，因此不锈钢中的碳含量通常很低，大多数仅为0.10%~0.20%（质量分数），一般不超过0.4%（质量分数）。

另一方面，不锈钢锻件的强度随着钢中碳含量的增加而增加。在某些场合，要求不锈钢锻件具有高硬度和耐磨性；如不锈钢滚动轴承、弹簧、模具和刀具，需要高硬度和高强度，因此在马氏体不锈钢中，为了产生马氏体相，钢中的碳含量通常在0.1%和1.0%（质量分数）之间变化。随着钢中碳含量的增加，淬火后钢的硬度增加，耐磨性相应提高。同时，钢的强度也增加，塑性相应降低，耐蚀性降低。因此，有必要相应增加钢中的铬含量，以生产9Cr18、85Crl7和90Crl8MoV等不锈钢。

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锻造锻件的加热等工序：模锻工艺

1.设备的名称、型号或功率。

2.锻模的名称和图纸编号。

3.检验工具的名称、型号或功能。

4.锻模预热和冷却控制：锻模预热可采用气体加热、热坯烘烤或电炉加热，预热温度为150-350℃；锻模冷却和润滑方法及介质。

5.初锻温度及初锻温度控制：当各炉连续加热超过规定的加热时间，且加热炉仪表显示在实际炉温规定的温度范围内时，可进行预锻；可使用预锻锤击次数；空气管吹下模腔内的氧化皮至少两次，并随时用空气管吹除或清除预锻坯的上氧化皮。

6.终锻温度和终锻温度控制：当预锻至终锻的总时间控制在规定的时间范围内时，终锻温度满足规定要求。

7.当预锻至终锻的总时间超过规定的时间范围，且形状和尺寸未达到锻件毛坯图时，允许锻件返回炉内并加热至规定温度，以继续终锻。

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