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[下料] 锻件缺陷的主要特征及其产生原因(原料、下料)

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发表于 2023-10-18 12:15:03 | 显示全部楼层 |阅读模式

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一、由原材料产生的缺陷
  
缺陷名称
  
主要特征
产生原因及后果
毛细裂纹(发裂)
位于钢材表面,深约0.51.5mm的毛细裂纹
轧制钢材时,钢锭的皮下气泡被辗长而破裂形成的。锻前若不去掉,可能引起锻件裂纹
结疤
在钢材表面局部地方存在的一层易剥落的薄膜,其厚度可达1. 5mm左右。锻造时不能焊合,以结疤形态出现在锻件表面上
浇注时,由于钢液飞溅而凝结在钢锭表面,轧制时被压成薄膜而贴附在轧材表面即为结疤。锻后经酸洗清理,结疤剥落,锻件表面上出现凹坑
折缝(折叠)
在轧材端面上的直径两端出现方向相反的折缝。折缝同圆弧切线成一角度,折缝内有氧化夹杂,四周有脱碳
轧辊上型槽定径不正确,或型槽磨损面产生的毛刺在轧制时被卷成折叠。锻前若不去掉,将残留锻件表面
非金属夹杂物
在轧材的纵断面上出现被拉长了的,或被破碎但沿纵向断续分布的非金属夹杂。前者如硫化物,后者如氧化物、脆性硅酸盐
主要是由于在熔炼时,金属与炉气、容器之间发生化学反应形成的;另外,在熔炼浇注时由于耐火材料、砂子等落入钢液而引起
层状断口
往往出现在钢材的轴心部分。在钢材的断口或断面上,出现一些与折断了的石板、树皮相似的形貌。这种缺陷在合金钢,特别是铬镍钢、铬镍钨钢中出现较多,在碳钢中也有发现
钢中存在非金属夹杂物,枝晶偏析、气孔、疏松等缺陷,在锻轧过程中沿纵向被拉长,使钢材断口呈片层状
  
 层状断口严重降低钢材横向力学性能,锻造时极易沿分层破裂
成分偏析带
在某些合金结构钢,如40CrNiMoA
  
38CrMoAlA 等锻件的纵向低倍上,沿流线方向出现不同于流线的条状或条带状缺陷。缺陷区的显微硬度与正常区的明显不同
成分偏析带主要是由于原材料生产过程中合金元素发生偏析造成的
  
 轻微的成分偏析带对力学性能影响不大,严重的偏析带将明显降低锻件的塑性和韧性
亮条或亮带
在锻件表面或锻件加工过的表面上,出现长度不等的亮条。亮条大多沿锻件纵向分布。这种缺陷主要出现在钛合金和高温合金锻件中
由于合金元素偏析造成。钛合金锻件中的亮条,多属低铝低钒偏析区:高温合金锻件上的亮条区,多属镍铬钴等元素偏高亮条的存在使材料的塑性和韧性下降
碳化物偏析级别
  
不合格
经常在高速钢、高铬冷变形模具钢等碳含量高的合金钢中出现,其特点是在局部区域有较多的碳化物集聚,使碳化物偏析超过了许可的标准
由于钢中莱氏体共晶碳化物在开坯和轧制时未充分破碎,均匀分开所造成
  
 严重的碳化物偏析容易引起锻件过热、过烧或开裂
白点
 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,长度为1 20mm 或更长
  
白点在合金结构钢中常见,在普通碳钢中也有发现
由于钢中含氢较多和相变时组织应力大引起的。大型钢坯锻轧后冷却较快时容易产生白点
  
 白点是隐藏在内部的裂纹,降低钢的塑性和强度
  
 白点是应力集中点,在交变载荷作用下,易引起疲劳裂纹
缩孔残余
在锻件低倍检查时,出现不规则的皱折状缝隙,形似裂纹,呈深褐色或灰白色;高倍检查缩孔残余附近有大量非金属夹杂物,质脆易剥落
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坯内部而产生的
铝合金挤压棒材上的粗晶环
经热处理后供应的铝合金挤压棒材,在其横断面外层环形内出现粗大晶粒,称粗晶环。粗晶环的厚度,从棒材的开始挤出端至末端是逐渐增加的
主要是由于铝合金中含有MnCr 等元素以及挤压时金属与挤压筒壁之间的摩擦,使棒材表面层变形剧烈在随后固溶处理时该处迅速长大所致
  
 具有粗晶环的坯料,锻造时容易开裂,如留在锻件上将降低零件性能
铝合金氧化膜
在锻件低倍上氧化膜沿金属流线分布,呈黑色短线状。在垂直于氧化膜纵向的断口上,氧化膜类似撕裂分层;在平行于氧化膜纵向的断口上,氧化膜呈片状或细小密集的点状
  
 模锻件内的氧化膜,容易在腹板上或分模面附近见到
熔炼时铝液中没有去除的氧化物夹杂,在浇注过程中由表面卷入金属液内,在挤压、锻造等变形过程中被拉长、变薄而成为氧化膜
  
 氧化膜对锻件纵向力学性能影响小,对横向,特别是短横向力学性能的影响较大
  
 按照锻件类别和氧化膜标准进行比较,不合格的才报废

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 楼主| 发表于 2023-10-18 12:16:15 | 显示全部楼层
二、由下料产生的缺陷
  
缺陷名称
  
主要特征
产生原因及后果
切斜
  
  
坯料端面与坯料轴线倾斜,超过了许可的规定值
  
剪切时棒料未压紧造成的切斜的坯料镦粗时容易弯曲、模锻时不好定位,易形成折叠
坯料端部弯曲并
  
带毛刺
切料时部分金属被带入剪刀间隙之间,形成尖锐的毛刺,坯料端部有弯曲变形
由于剪刀片之间间隙太大,或刃口不锐利造成
  
有毛刺的坯料,锻造时容易产生折叠
坯料端部凹陷或
  
凸起
坯料端面中心部分金属是拉断的,因而端面上出现凸起或凹陷
刀片之间的间隙太小,坯料中心部分金属不是被剪断的,而是被拉断的,使部分金属被拉掉
  
 这样的坯料锻造时容易产生折叠和裂纹
端部裂纹
  
主要是在剪切大截面坯料时出现,在冷态下剪切合金钢或高碳钢时,也有这种裂纹
由于材料温度过高、剪切时刀片上的单位压力太大引起
  
 锻造将使端部裂纹进一步扩大
凸芯开裂
车床下料时,在坯料端面上往往留有凸芯,若未去掉,则在锻造时可能导致在凸芯周围形成开裂
由于凸芯截面小、冷却快;端面面积大、冷却慢,因而导致在凸芯周围形成裂纹
气割裂纹
一般位于坯料端面或端部,裂口是粗糙的
气割前没有充分预热,导致形成较大热应力而引起
砂轮切割裂纹
 高温合金在冷态下用砂轮切割时,往往导致在端面产生裂纹。这种裂纹有时要在加热之后才能用肉眼看到
高温合金导热性能差,砂轮切割产生的大量热量不能迅速传导出去,在切割断面上形成很大热应力,甚至产生微小裂纹。加热时再次产生较大热应力,使微小裂纹扩大成肉眼可见裂纹

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[LV.1]初来乍到

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发表于 2024-5-17 18:04:14 | 显示全部楼层
太棒了,谢谢
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