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在低温载荷下使用时，材料的冲击韧性非常重要。虽然普通材料在常温下具有高韧性，但在低温下会变得非常脆，无法使用。金属的晶体结构越复杂，对称性越差，冷脆性倾向越明显，体心立方和密排六方晶格比金属和合金的面心立方晶格更冷脆性。在体心立方金属中添加置换固溶体元素将不同程度地降低韧性区的冲击韧性值，并提高冷脆转变温度。然而，在不锈钢锻钢中添加Ni和少量Mn可提高韧性区的冲击韧性值，降低冷脆转变温度。填隙固溶体元素提高了钢的冷脆性转变温度，而P元素显著提高了钢的冷脆性，因此要控制低温钢中的P含量。此外，晶粒尺寸通过晶界夹杂物的偏析对冷脆性也有很大影响。钢的低温韧性通常通过调整化学成分、冶炼方法和热处理工艺来保证。
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在轴类锻件的整个成形过程中，只有应用新的锻造工艺理论和技术优化组合，才能使各阶段的变形机理得到的协调。要点是：
1） 在锻造变形的每一时刻，应避免或减少内部拉应力，并应防止出现双向拉应力。
2） 在铸件结构破坏的变形阶段，可采用锥形板锻造粗加工和新的FM锻造方法（均采用砧宽比W/H控制坯料变形区的中心，无轴向拉伸应力，使用材料宽度比B/H控制坯料变形区的中心，无横向拉伸应力，上锻造方法同时具有普通平砧和大平台）。或LZ锻造法（同时使用材料宽度比B/H和砧宽比W/H以及平砧拉伸工艺来控制锻件的内部质量）。
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锻件的质量与钢水浇注后大钢锭的质量、锻造过程中锻造设备的性能以及锻造工艺参数的设置密切相关。钢锭冶炼技术、液压机综合性能参数、锻造技术的研究与创新一直是国内外大型锻件生产技术研发的重中之重。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。
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随着芯材强度的提高，对渗碳硬化层的支撑作用增强，疲劳强度提高。
粒度。
大型不锈钢锻件的深层渗碳是在高温炉中长期加热，晶粒长大并形成粗晶粒。粗晶渗碳的大型不锈钢锻件会带来脆性，降低疲劳强度，失去使用价值，这将消除渗碳过程中的前期工作。因此，用于大型不锈钢锻件渗碳的钢材是本质上的细粒钢，渗碳温度不应超过930℃，以确保大型不锈钢锻件渗碳后的晶粒度>5。