锻件常见缺陷有哪些?

锻件常见缺陷

1、残留铸造组织:

锻件中,钢锻件有残留铸造组织时,横向低倍组织的心部呈暗灰色,无金属光泽,有网状结构,纵向无明显流线;高倍组织中的树枝晶完整,主干支干互成90°。高温合金的残留铸造组织,在低倍组织中为柱状晶,枝干未破碎;高倍组织中的晶粒极为粗大,局部有破碎的细小品粒。钛合金低倍组织为粗大晶粒块状分布;高倍组织为粗大的魏氏组织。铝合金横向低倍组织中的残留铸造组织为粗大的等轴晶,流线不明显,有时伴有疏松针孔;高倍组织中有网状组织、骨骼状组织和显微疏松。残留铸造组织产生的原因是,铸锭加工成棒材或锻件的变形量小。高温合金、铝合金及钛合金因反复锻造变形量不足或未采用多向锻造、两端面附近死区内的变形量小而引起的。防止残留铸造组织要增大锻造比和反复镦拔,加强对原材料的检验,发现有铸造组织就要在成形工艺中增加补充变形量。

2、折叠:

表面形状和裂纹相似,多发生在锻件的内圆角和尖角处。在横截面上高倍观察,折叠处两面有氧化、脱碳等特征;低倍组织上看出围绕折叠处纤维有一定的歪扭。锻件上折叠的出现是由于自由锻拔长时,送进量过小和压下量过大,或砧块圆角半径太小;模锻时模槽凸圆角半径过小,制坯模槽、预锻模槽和终锻模槽配合不当,金属分配不合适,终锻时变形不均匀等原因造成金属回流而产生的。根据上述产生的原因而采取相应的措施可以防止产生折叠。

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3、流线不顺、涡流、穿流和穿肋:

这类缺陷多在锻件的H形、U形和L形部位的组织上出现。坯料尺寸、形状不合适,锻造操作不当,模具设计时圆角半径选择不合理都会出现上述缺陷。锻造变形时金属回流,工字形截面锻件,凸模圆角半径小金属不能沿肋壁连续填充模槽时都会产生涡流。当肋已充满还有多余金属由圆角处直接流向毛边槽时,即形成穿流。若锻造过程中打击过重、金属流动激烈、穿流处金属的变形程度和应力超过材料的许可强度时,便会产生穿流裂纹。锻件腹板宽厚比大、肋底部的内圆角半径小、坯料余量过大、操作时润滑剂涂得过多和加压太快,都易造成上述缺陷。对于此类模锻件,采用预成形或顶锻,加大顶部、根部及毛边槽桥部与模槽连接处的圆角半径,加大内外模锻斜度等措施,能有利于避免金属流动过程中急剧转弯而造成上述缺陷。

4、裂纹:

(1)因锻造变形温度不当而引起的高温锻裂和低温锻裂,在锻件上表现为表面裂纹、内部裂纹和毛边裂纹等。

(2)表面裂纹是因锻造温度过高或锤击速度过快,使坯料发生过烧或过热而引起的,裂口较宽,断口凹凸不平,组织粗大呈暗灰色。低倍组织中裂纹端为锯齿形,与流线无关。高倍观察裂纹沿晶界伸展,再结晶完全,无夹杂及其他冶金缺陷。锻造温度过低,锤击过重时,在坯料侧表面与锤击方向呈45。、90~或三角形裂纹,断口平齐有金属光泽。高倍观察,裂纹穿晶并有加工硬化现象。

(3)内部裂纹一种是在自由锻时发生的。在圆截面坯料拔长、滚圆时,由于送进量太大,压下量太小,金属横向流动激烈而产生横向拉应力,愈接近心部拉应力愈大,引起内部纵向裂纹。另一种内部裂纹则是由合金内部过分粗大的金属间化合物或夹杂物在锻造时阻碍着金属的规则流动,在其周围引起的微裂纹。通常此种裂纹都要在锻件加工后才能表露出来。前一种纵向裂纹的防止方法是在圆坯料拔长时,先打四方后打八方最后滚圆,每次压下量要大于20%。后一种裂纹的防止方法是要对锻造毛坯严格检查,控制组织不合格的坯料进入车问。

(4)毛边裂纹在锤上模锻铝合金时经常出现,通常在毛边切除时沿分模线(见分模面)裂开。这是由于锻造温度过高或者锻造过程中快速连续打击时,已充满模槽的多余金属在毛边处被迫挤出来,模具表面与锻件表面金属之间存在摩擦,与模具表面紧挨着的金属流动困难处于静止状态。真正发生流动的金属距模具表面有一定的深度。因此,在流动与静止的金属之间,由于激烈的相对运动而产生大量的热,使这个范围内的金属过热,再加上多余的金属挤压毛边槽时,在这个部位出现很大的剪应力的作用下,毛边处过热部位产生裂纹。此外,还有模具设计不当、肋的根部圆角半径过小、淬火加热时过烧等原因也能造成毛边裂纹。为防止这类裂纹的出现要适当降低锻造温度和锤击速度,增大圆角半径,减小剪切应力等。

新疆11选5开奖(5)钛合金α脆化层钛合金锻件表面去掉氧化皮后还存有0.3mm以下的污染层,其硬度约为基体的两倍。高倍组织中的α相较明显增多,甚至全为α相。钛合金在加热时吸收炉气中α相的形成元素氧和氮,形成钛与氧、氮的间隙固溶体,表现为脆化层,其深度与锻造或热处理时加热所用炉子类型、炉气性质、加热温度及保温时间有关。控制加热时炉气性质、加热温度及保温时间,可减小α脆化层的厚度。可用酸洗、喷砂或切削加工等方法去掉α脆化层。

5、锻件的过烧:

坯料在锻造或热处理加热时因炉温控制失灵、炉内温度分布不均、局部炉温过高而引起的。过烧锻件对静拉伸性能的影响不大明显,对疲劳性能则影响明显。铝合金过烧后,表面呈暗黑色,有时表面起泡,高倍观察晶粒粗大,出现复熔球,晶界变直发毛,严重时产生三角晶界,沿晶界出现共晶体。这些现象不一定同时出现,只要出现一个现象就说明材料已经过烧。

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