鍛件的缺陷有幾種
來源:濟(jì)南聯(lián)飛數(shù)控裝備有限公司 日期:2024-08-26 08:51:49 點擊量:
鍛件加工過程中常見的缺陷多種多樣,這些缺陷的產(chǎn)生往往與鍛造工藝、原材料質(zhì)量、模具設(shè)計以及操作人員的技能水平等多種因素有關(guān)。以下是一些常見的鍛件加工缺陷及其產(chǎn)生原因:
1. 幾何尺寸和形狀不符合要求
·產(chǎn)生原因:可能是由于模具設(shè)計不合理、鍛造溫度控制不當(dāng)、設(shè)備精度不足或操作人員技術(shù)不熟練等原因?qū)е碌摹?br />
2. 表面裂紋、折疊、缺肉、錯差等
·裂紋:可能是由于鍛造時存在較大的拉應(yīng)力、切應(yīng)力或附加拉應(yīng)力引起的,特別是在坯料應(yīng)力最大、厚度最薄的部位容易發(fā)生。此外,鍛造或熱處理不當(dāng)、工件內(nèi)外溫差過大、截面尺寸變化劇烈等均可能產(chǎn)生熱裂紋。
·折疊:鍛造時將鋼錠表面氧化皮或凸出部位壓入鋼中所形成的,也是變形不當(dāng)形成的裂紋之一。
·缺肉、錯差:可能是由于模具設(shè)計不合理、鍛造過程中的金屬流動不均勻或設(shè)備精度不足等原因造成的。
3. 內(nèi)部缺陷
·縮孔:在鍛造前期澆注鋼鑄錠時,由于鋼鑄錠冷卻時金屬凝固體積收縮,形成較大的孔洞,常見于鋼錠的頭部(冒口端)。
·疏松:鋼錠凝固前金屬液中氣體來不及排除和金屬冷卻收縮,形成其內(nèi)部的空穴和不致密性,在鍛造時又因鍛壓比不足,金屬組織未柔和而存在于鍛件之中。
·白點:常見于合金鋼中,由氫脆造成的微裂紋,其單個尺寸較大,分布較廣,鍛造截面變化大,鍛后冷卻快易形成白點。
4. 組織缺陷
·鍛造流線分布不順:鍛件流線分布不順是指在鍛件低倍上發(fā)生流線切斷、回流、渦流等流線紊亂現(xiàn)象。這主要是由于模具設(shè)計不當(dāng)、鍛造方法選擇不合理、工人操作不當(dāng)及模具磨損等原因?qū)е碌摹A骶€不順會降低鍛件的力學(xué)性能。
·鑄造組織殘留:主要出現(xiàn)在用鑄錠作坯料的鍛件中。鑄態(tài)組織主要殘留在鍛件的困難變形區(qū)。鍛造比不夠和鍛造方法不當(dāng)是主要原因。鑄造組織殘留會使鍛件的性能下降。
·碳化物偏析級別不符要求:主要出現(xiàn)于萊氏體工模具鋼中。主要是鍛件中的碳化物分布不均勻,呈大塊狀集中分布或呈網(wǎng)狀分布。這主要是由于原材料碳化物偏析級別差,加之改鍛時鍛比不夠或鍛造方法不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻摹?br />
·帶狀組織:是鐵素體和珠光體、鐵素體和奧氏體、鐵素體和貝氏體以及鐵素體和馬氏體在鍛件中呈帶狀分布的一種組織。這種組織能降低材料的橫向塑性指標(biāo),特別是沖擊韌性。在鍛造或零件工作時常易沿鐵素體帶或兩相的交界處開裂。
5. 其他缺陷
·大晶粒:通常是由于始鍛溫度過高和變形程度不足、或終鍛溫度過高、或變形程度落入臨界變形區(qū)引起的。晶粒粗大將使鍛件的塑性和韌性降低,疲勞性能明顯下降。
·晶粒不均勻:指鍛件某些部位的晶粒特別粗大,某些部位卻較小。產(chǎn)生晶粒不均勻的主要原因是坯料各處的變形不均勻使晶粒破碎程度不一,或局部區(qū)域的變形程度落入臨界變形區(qū),或高溫合金局部加工硬化等原因造成的。
·冷硬現(xiàn)象:變形時由于溫度偏低或變形速度太快,以及鍛后冷卻過快,均可能使再結(jié)晶引起的軟化跟不上變形引起的強化(硬化),從而使熱鍛后鍛件內(nèi)部仍部分保留冷變形組織。這種組織的存在提高了鍛件的強度和硬度,但降低了塑性和韌性。嚴(yán)重的冷硬現(xiàn)象可能引起鍛裂。
·龜裂:在鍛件表面呈現(xiàn)較淺的龜狀裂紋。這主要是由于原材料中易熔元素過多、高溫長時間加熱導(dǎo)致鋼料表面晶粒粗大、脫碳或經(jīng)過多次加熱的表面等原因造成的。
·飛邊裂紋:模鍛及切邊時在分模面處產(chǎn)生的裂紋。這主要是由于模鍛操作中由于重?fù)羰菇饘購娏伊鲃赢a(chǎn)生穿筋現(xiàn)象、鎂合金模鍛件切邊溫度過低或銅合金模鍛件切邊溫度過高等原因造成的。
綜上所述,鍛件加工過程中的缺陷種類繁多,其產(chǎn)生原因復(fù)雜多樣。為了確保鍛件的質(zhì)量,需要從原材料選擇、鍛造工藝設(shè)計、模具制造、設(shè)備精度控制以及操作人員技能水平等多個方面進(jìn)行綜合控制和改進(jìn)。
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