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引发锻件缺陷的主要原因-原材料缺陷

2019-06-26 15:27:07 广平县万德机械有限公司 阅读

引发锻件缺陷的主要原因-原材料缺陷

     原材料的主要缺陷及其引起的锻件缺陷
     锻造用的原材料为铸锭、轧材、挤材及锻坯。而轧材、挤材及锻坯分别是铸锭经轧制、挤压及锻造加工成的半成品。一般情况下,铸锭的内部缺陷或表面缺陷的出现有时是不可避免的。例如,内部的成分与组织偏析等。原材料存在的各种缺陷,不仅会影响锻件的成形,而且将影响锻件的最终质量。

由原材料的缺陷造成的锻件缺陷通常有:
     1.表面裂纹
       表面裂纹多发生在轧制棒材和锻制棒材上,一般呈直线形状,和轧制或锻造的主变形方向一致。造成这种缺陷的原因很多,例如钢锭内的皮下气泡在轧制时一面沿变形方向伸长,一面暴露到表面上和向内部深处发展。又如在轧制时,坯料的表面如被划伤,冷却时将造成应力集中,从而可能沿划痕开裂等等。这种裂纹若在锻造前不去掉,锻造时便可能扩展引起锻件裂纹。一般表现更多为轴向裂纹。
     2.折叠
       折叠形成的原因是当金属坯料在轧制过程中,由于轧辊上的型槽定径不正确,或因型槽磨损面产生的毛刺在轧制时被卷入,形成和材料表面成一定倾角的折缝。对钢材,折缝内有氧化铁夹杂,四周有脱碳。折叠若在锻造前不去掉,可能引起锻件折叠或开裂。
   3.层状断口
       层状断口的特征是其断口或断面与折断了的石板、树皮很相似。层状断口多发生在合金钢(铬镍钢、铬镍钨钢等),碳钢中也有发现。这种缺陷的产生是由于钢中存在的非金属夹杂物、枝晶偏析以及气孔疏松等缺陷,在锻、轧过程中沿轧制方向被拉长,使钢材呈片层状。如果杂质过多,锻造就有分层破裂的危险。层状断口越严重,钢的塑性、韧性越差,尤其是横向力学性能很低,所以钢材如具有明显的层片状缺陷是不合格的。?
   4.亮线(亮区)
       亮线是在纵向断口上呈现结晶发亮的有反射能力的细条线,多数贯穿整个断口,大多数产生在轴心部分。亮线主要是由于合金偏析造成的。轻微的亮线对力学性能影响不大,严重的亮线将明显降低材料的塑性和韧性。
    5.非金属夹杂
       非金属夹杂物主要是熔炼或浇铸的钢水冷却过程中由于成分之间或金属与炉气、容器之间的化学反应形成的。另外,在金属熔炼和浇铸时,由于耐火材料落入钢液中,也能形成夹杂物,这种夹杂物统称夹渣。在锻件的横断面上,非金属夹杂可以呈点状、片状、链状或团块状分布。严重的夹杂物容易引起锻件开裂或降低材料的使用性能。
    6.碳化物偏析
       碳化物偏析经常在含碳高的合金钢中出现。其特征是在局部区域有较多的碳化物聚集。它主要是钢中的莱氏体共晶碳化物和二次网状 碳化物,在开坯和轧制时未被打碎和均匀分布造成的。碳化物偏析将降低钢锻造变形性能,易引起锻件开裂。锻件热处理淬火时容易局部过热、过烧和淬裂。
    7.白点
       白点的主要特征是在钢坯的纵向断口上呈圆形或椭圆形的银白色斑点,在横向断口上呈细小的裂纹。白点的大小不一,长度由1~20mm或更长。白点在镍铬钢、镍铬钼钢等合金钢中常见,普通碳钢中也有发现,是隐藏在内部的缺陷。白点是在氢和相变时的组织应力以及热应力的共同作用下产生的,当钢中含氢量较多和热压力加工后冷却(或锻后热处理)太快时较易产生。用带有白点的钢锻造出来的锻件,在热处理时(淬火)易发生龟裂,有时甚至成块掉下。白点降低钢的塑性和零件的强度,是应力集中点,它像尖锐的切刀一样,在交变载荷的作用下,很容易变成疲劳裂纹而导致疲劳破坏。所以锻造原材料中绝对不允许有白点。
    8.缩管残余
       缩管残余一般是由于钢锭冒口部分产生的集中缩孔未切除干净,开坯和轧制时残留在钢材内部而产生的。缩管残余附近区域一般会出现密集的夹杂物、疏松或偏析。在横向低倍中呈不规则的皱折的缝隙。锻造时或热处理时易引起锻件开裂。



标签:   锻件
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