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上海藍鑄特種合金材料有限公司
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鍛件缺陷的主要特征及其產生的主要原因

日期: 2017-04-17
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①由原材料產生的缺陷

毛細裂紋
(發裂)
位于鋼材表面,深約0.5-1.5mm的毛細裂紋
軋制鋼材時,鋼錠的皮下氣泡被輾長而破裂形成的。鍛前若不去掉,可能引起鍛件裂紋
結疤
在鋼材表面局部地方存在的一層易剝落的薄膜,其厚度可達1.5mm左右。鍛造時不能焊合,以結疤形態出現在鍛件表面上
澆注時,由于鋼液飛濺而凝結在鋼錠表面,軋制時被壓成薄臘而貼附在軋材表面即為結疤。鍛后經酸洗清理,結疤剝落,鍛件表面上出現凹坑
折縫
(折疊)
在軋材端面上的直徑兩端出現方向相反的折縫。折縫同圓弧切線成一角度,折縫內有氧化夾雜,四周有脫碳
軋輥上型槽定徑不正確,或型槽磨損面產生的毛刺在軋制時被卷成折疊
鍛前若不去掉,將殘留鍛件表面
非金屬
夾雜物
在軋材的縱斷面上出現被拉長了的,或被破碎但沿縱向斷續分布的非金屬夾雜。前者如硫化物,后者如氧化物、脆性硅酸鹽
主要是由于在熔煉時,金屬與爐氣、容器之間發生化反應形成的;另外,在熔煉澆注時由于耐火材料、砂子等落入鋼液而引起
層狀斷口
往往出現在鋼材的軸心部分。在鋼材的斷口或斷面上,出現一些與折斷了的石板、樹皮相似的形貌。這種缺陷在合金鋼,特別是鉻鎳鋼、鉻鎳鎢鋼中出現較多,在碳鋼中也有發現
鋼中存在非金屬夾雜物,枝晶偏析、氣孔、疏松等缺陷,在鍛軋過程中沿縱向被拉長,使鋼材斷口呈片層狀
層狀斷口嚴重隊低鋼材橫向力學性能,鍛造時極易沿分層破裂
成分偏析帶
在某些合金結構鋼,如40GrNiMoA,38GrMoAlA等鍛件的縱向低倍上,沿流線方向出現不同于流線的條狀或條帶狀缺陷。缺陷區的顯微硬度與正常區的明顯不同
成分偏析帶主要是由于原材生產過程中合金元素發生偏析造成的
輕微的成分偏析帶對力學性能影響不大,嚴重的偏析帶低明顯降低鍛件的塑性和韌性
亮條或亮帶
在鍛件表面或鍛件加工過的表面上,出現長度不等的亮條。亮條大多沿鍛件縱向分布。這種缺陷主要出現在鈦合金和高溫合金鍛件中
由于合金元素偏析造成。鈦合金鍛件中的亮條,多屬低鋁低釩偏析區;高溫合金鍛件上的亮條區,多屬鎳鉻鈷等元素偏高
亮條的存在使材料的塑性和韌性下降
碳化物偏析級別不合格
經常在高速鋼、高鉻冷變形模具鋼等碳含量高的合金鋼中出現,其犍點是在局部區域有較多的碳化物集聚,使碳化物偏析超過了許可的標準
由于鋼中萊氏體共晶碳化物在開坯和軋制時未充分破碎、均勻分開所造成
嚴重的碳化物偏析容易引起鍛件過熱、過燒或開裂
白點
在鋼坯的縱向斷口上呈圓形或隨圓形的銀白色斑點,在橫向斷口上呈現細小的裂紋。白點的大小不一,長度為1-20mm或更長
白點在合金結構鋼中常見,在普通碳鋼中也有發現
由于鋼中含氫較多和相變時組織應力大引起。大型鋼坯鍛軋后冷卻較快時容易產生白點
白點是隱藏在內部的裂紋,降低鋼的塑性和強度,白點是應力集中點,在交變載荷作用下易引疲勞裂紋
縮孔殘余
在鍛件低倍檢查時,出現不規則的皺折狀縫隙,形似裂紋,呈現深褐色或灰白色;高倍檢查縮孔殘余附近有大量非金屬夾雜物,質脆易剝落
由于鋼錠冒口部分產生的集中縮孔未切除干凈,開坯和軋制時殘留在鋼坯內部而產生的
鋁合金擠壓棒材上的粗晶環
經熱處理后供應的鋁合金擠壓棒材,在其橫斷面外層環形內出現粗大晶粒,稱粗晶環。粗晶環的厚度,從棒材的開始擠出端至末端是逐漸增加的
主要是由于鋁合金中Mn、Cr等元素以及擠壓時金屬與擠壓筒壁之間的摩擦,使棒材表面層變形劇烈所致
具有粗晶環的坯料,鍛造時容易開裂,如留在鍛件上將降低零件性能
鋁合金
氧化膜
在鍛件低倍上氧化膜沿金屬流線分布,呈現黑色短線狀。在垂直于氧化膜縱向的斷口上,氧化膜類似撕裂分層;在平行于氧化膜縱向的斷口上,氧化膜呈片狀或細小密集的點狀
模鍛件內的氧化膜,容易在腹板上或分模面附近見到
熔煉時鋁液中沒有去除的氧化物夾雜,在澆注過程中由表面卷入金屬液內,在擠壓、鍛造等變形過程中被拉長、變薄而成為氧化膜
氧化膜對鍛件縱向力學性能影響小,對橫向,特點是短橫向力學齡前性能的影響較大
按照鍛件類別和氧化膜標標準進行比較,不合格的才報廢
②由下料產生的缺陷
切斜
坯料端面與坯料軸線傾斜,超過了許可的規定值
剪切時棒料未壓緊造成的,切斜的坯料鐓粗時容易彎曲、模鍛時不好定位,易形成折疊
坯料端部彎曲并帶毛刺
切料時部分金屬被帶入剪刀間隙之間,形成尖銳的毛刺,坯料端部有彎曲變形
由于剪刀片之間間隙太大,或刃口不銳利造成
有毛刺的坯料,鍛造時容易產生折疊
坯料端部
凹陷或凸起
坯料端面中心部分金屬是拉斷的,因而端面上出現凸起或凹陷
刀片之間的間隙太小,坯料中心部分金屬不是被剪斷的而是拉斷的,使部分金屬被拉掉。
這樣的坯料鍛造時容易產生折疊和裂紋
端部裂紋
主要是在剪切大截面坯料時出現,在冷態下剪切合金鋼或高碳鋼時,也有這種裂紋
由于材料硬度過高、剪切時刀片上的單位壓力太大而引起鍛造將使端部裂紋進一步擴大
凸芯開裂
車床下料時,在坯料端面上往往留有凸芯,若未去掉,則在鍛造時可能導致在凸芯周圍形成開裂
由于凸世截面小、冷卻快:端面面積大、冷卻慢、因而導致在凸芯周圍形成裂紋

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