不同工序可以產生不同形式的缺陷,但是,同一種形式的缺陷也可以來(lái)自不同的工序。由於產生鍛件缺陷的原因往往與原材料(liào)生產(chǎn)過程和鍛後熱處(chù)理過程等多(duō)種因素有關,因此在分析鍛件缺陷產生的原因時(shí),不要孤立地來進行。
過熱:
由於加熱溫度過高造成(chéng)晶粒(lì)粗大的現 象。碳鋼過熱的特征是出現魏氏組織;工模具鋼以一次碳化物為特征,某些合(hé)金結構鋼如!8Cr2Ni4WA, 20Cr2Ni4A.過熱後(hòu)除晶粒粗大外,還有MuS沿界析出,對後者用通常的熱處理方(fāng)法不易消除(chú)。原因是加熱溫(wēn)度過高或時間過長、或由於沒(méi)有考慮到變形熱效應(yīng)的影響而引起過熱將使鋼鍛件的力學性(xìng)能,特別是塑性(xìng)和衝擊軔度降低。在一般情況下,通過退火或正火可使鋼鍛件的過熱消除。
“蛤蟆皮”表麵:
鋁合金、筒(tǒng)合金的坯料,在(zài)鐓粗時表麵形成“蛤蟆皮”或者出現類似皮的粗糙表麵,嚴重時還要(yào)開(kāi)裂。由於坯料過熱,晶粒粗大而(ér)引起。有粗晶環的鋁合金毛壞,仵鐓粗時也會出現這種現(xiàn)象。
魏氏α相(xiàng)或β脆性:
(α+β)鈦合(hé)金壞料過熱後,其顯微組織(zhī)的特征是,a相沿粗大的原始β晶粒晶(jīng)界和晶內呈粗條狀析出。晶內析(xī)出的粗條狀α相.各按一定的方向排列,即形(xíng)成所謂的魏氏a相。由於加熱溫度超(chāo)過了 (α+β)鈦合金的β轉變溫度(dù)而引起有魏氏α相的鈦合金鍛件,其拉伸塑性指標明顯降低,這就是所謂的β跪性熱處理不(bú)能消除β膽性(xìng)。
鋼鍛件的過(guò)燒(shāo):
過燒部位的晶粒特別(bié)粗大,氧化特別(bié)嚴重,裂口間的表麵呈淺灰藍色。碳鋼和合金結構剛過燒後,晶界出現氧化和熔(róng)化。工模具剛過燒後,晶界因熔化而出現魚骨狀萊氏體。由於爐溫(wēn)過度或坯料(liào)在高溫(wēn)區停留時間過長而引起。爐中的氧沿晶(jīng)界滲透到晶粒之(zhī)間,發生氧化或形成易熔的氧化物共晶使(shǐ)晶粒間聯(lián)係遭到(dào)破壞。
鋁(lǚ)鍛件的過燒:
表麵呈黑色或暗黑色,有時表麵還有雞皮狀氣泡,鋁合(hé)金坯料過燒後,其顯微組(zǔ)織中將(jiāng)出現晶界熔化、三角(jiǎo)晶界或複熔球。隻要有其中的一種現象存在即 為過燒。鋁合金坯料加熱溫度過高時,強化相熔化(huà),冷卻下來後,在顯微組織中即可看到晶界(jiè)加粗、三角晶界或複熔球之類的特殊形態。
加熱裂紋:
一般是沿壞料的橫斷麵開裂(liè),而且裂紋是由中心向四周擴展的。這(zhè)種裂紋多產生於高溫合金和高合金鋼鋼(gāng)錠和鋼壞加熱。由於坯料尺寸大,導熱性差(chà)而加熱(rè)速度又過快(kuài),在坯料中心和表層(céng)之間(jiān)溫差大,由此產生的熱應力超過了坯料的(de)強度所致。
銅脆:
鋼鍛件表(biǎo)麵上出現(xiàn)龜裂。高倍檢查,有銅沿晶界分布 。在加(jiā)熱過銅料的爐子中加熱鈉料時易產生這種(zhǒng)缺陷。爐內殘(cán)存的氧化銅屑,加熱時被鐵還(hái)原為自由銅(tóng)。熔融的銅原子在高溫(wēn)下沿奧氏(shì)體晶界擴 散,削弱了晶粒間的(de)聯係所致。
蔡狀斷口:
在鋼鍛件的斷(duàn)口上出(chū)現一些像(xiàng)蔡晶體一樣的閃閃發亮的小(xiǎo)平麵。這種缺餡在合金(jīn)結構鋼和高速鋼中容易見到。由於加熱溫度過高(gāo)或終鍛溫度高,變形量又不夠大而(ér)引起。萘狀(zhuàng)斷口的(de)實質是過熱。因而將降低鋼鍛件的塑性和韌性。
石狀斷口:
是合(hé)金結構鋼嚴重過熱(rè)後出現的一種缺陷(xiàn)。石狀斷口是在調質狀態下現察到的,具特征是在(zài)纖錐狀(zhuàng)斷(duàn)口基體上出現,—些尤金屬光澤的、像(xiàng)水泥一樣(yàng)的灰白色小平麵。用熱處理方(fāng)法不(bú)能消(xiāo)除它,因而是一種不許可的(de)缺焰。加熱溫度過高,使MnS大量溶解,熔於鋼中的MnS在冷卻時,以極細致點沉澱在(zài)粗(cū)大(dà)的奧氏休晶界上,削弱了晶界的結合(hé)力,調質處(chù)理使鋼基體的韌性加強以後,鋼在折斷時便沿奧氏體晶界斷裂,從(cóng)時在斷口上形成一些無光澤的灰白色的過(guò)熱小水平麵。具有石狀斷口的鍛件應報廢。
低倍粗晶:
低倍粗晶是合金(jīn)結構鋼鍛(duàn)件過熱後的(de)另一種反映、其特征是,在鍛件(jiàn)的酸侵低倍試片上,呈現肉眼可見的多邊形(xíng)晶粒,嚴重時這些多邊形晶粒看起來呈雪片狀。過熱的奧氏體晶粒晶界比較穩定,通常的熱處理可以將其消除。而再結晶(jīng)僅在粗(cū)大的奧氏體晶內進行,在一個典氏體晶粒內生成了若(ruò)幹個新的小晶粒。由於小晶粒晶界較薄或位向差別不大,因而在低倍上看到的仍是原始(shǐ)的奧氏休粗大晶(jīng)粒(lì)即低倍粗晶。
脫碳:
鋼件表層的含(hán)磷量比內部的明(míng)顯降低,硬度值比要求的(de)低。在高倍組織上表層的滲碳體數量減少。在(zài)氧化性氣氛中加熱高碳鋼(gāng),含矽量多的鋼時較(jiào)易脫碳。鋼在高溫(wēn)下表層的碳被氧化。脫碳層深度由0.01-0.6mm,視鋼的成分、爐氣成分(fèn)、溫(wēn)度和加熱時間的長短而(ér)定脫碳使零件的強度和疲勞(láo)性能下降、磨損抗力減弱。
增碳(tàn):
經油爐加熱的鍛件,其表(biǎo)麵或部分表麵碳含量明(míng)顯提高(gāo),硬(yìng)度增(zēng)大,增碳層的碳的質量(liàng)分數(shù)可達1%左(zuǒ)右,局部點甚至(zhì)超過2%,出現萊氏體組織,増碳厚(hòu)度有的達到1.5-1.6mm。坯料的油爐裏加(jiā)熱時,兩個噴(pēn)嘴的(de)噴射交叉區得不(bú)到充分燃燒,或噴嘴霧化不良噴出油滴,使鍛(duàn)件表麵產生增碳。增碳的(de)鍛件(jiàn),切削時易打刀。
未熱透引起的(de)心(xīn)部開裂:
常在壞料頭部出現心部開裂,其開裂(liè)深度與加熱(rè)和(hé)鍛造有(yǒu)關,有時裂紋沿縱(zòng)向貫穿整個坯料。由於保溫(wēn)時(shí)間不(bú)夠未熱透(tòu),心部塑性低而引起。高溫合金導熱性差,若坯料截麵尺寸大,應注意給予足夠的保溫時間。
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