Características de Grandes Forjados(1)

De acordo com as práticas da indústria no setor de máquinas pesadas, um forjamento livre produzido em prensas hidráulicas com capacidade de forjamento superior a 1000 toneladas pode ser denominado forjamento de grande porte.Com base na capacidade de forjamento das prensas hidráulicas para forjamento livre, isso corresponde aproximadamente a peças forjadas de eixo pesando mais de 5 toneladas e peças forjadas de disco pesando mais de 2 toneladas.

As características principais e fundamentais das peças forjadas de grande porte são suas grandes dimensões e peso pesado.Por exemplo, o tamanho de um rotor forjado de gerador de turbina a vapor de 600 MW é φ1280 mm × 16310 mm, pesando 111,5 toneladas.O tamanho de um rotor forjado de gerador de turbina a vapor de 2200-2400 MW é φ1808 mm × 16880 mm, pesando 247 toneladas.

Devido ao seu grande tamanho e peso, grandes peças forjadas devem ser forjadas diretamente a partir de grandes lingotes de aço.É bem sabido que grandes lingotes de aço muitas vezes apresentam problemas sérios, como segregação, porosidade, encolhimento, inclusões não metálicas e vários tipos de não uniformidade estrutural.Eles também tendem a ter maior teor de gás e esses defeitos são difíceis de remover durante os processos de forjamento subsequentes.Como resultado, muitas vezes existem não uniformidade significativa na composição química, diversos defeitos estruturais e altos níveis de conteúdo de gases nocivos em peças forjadas de grande porte.Isso torna o processo de tratamento térmico para grandes peças forjadas complexo, demorado e caro.Portanto, muita atenção deve ser dada durante o tratamento térmico.

Além disso, devido ao seu grande tamanho e peso, grandes peças forjadas têm uma capacidade térmica significativamente maior, o que torna impossível atingir altas taxas de aquecimento e resfriamento durante as etapas de tratamento térmico.Portanto, para grandes forjados que exigem mudanças significativas na estrutura interna por meio de revenido ou têmpera para atender aos requisitos de alto desempenho e qualidade, devem ser utilizados austenita super-resfriada altamente estável e aços de alta temperabilidade.Os exemplos incluem os aços das séries Ni-Cr-Mo, Ni-Mo-V e Ni-Cr-Mo-V.No entanto, os aços com alta estabilidade de austenita super-resfriada são propensos à herança estrutural, resultando em grãos grossos e irregulares em peças forjadas de aço-liga.Para resolver este problema, muitas vezes são necessários processos de tratamento térmico especiais e complexos.

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