热加工裂纹产生原因分析.pdf
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1、热加工裂纹产生原因分析裂纹的种类纷繁多样:原材料裂纹、热处理裂纹、锻造裂纹等,让人头 晕眼花。如何识别它们便是一门很重要的课程,这样便于准确查找裂纹 发生在哪一工序,有利于分析裂纹产生的原因。首先,需对原材料裂纹和锻造裂纹先确定概念,对锻造后出现的 裂纹,都应理解为锻造裂纹,只不过,导致锻造裂纹产生的主要因素 可以再分成:1、原材料缺陷所致的锻造裂纹;2、锻造工艺不当所致的锻造裂纹。从裂纹宏观形态先进行大致区分,横向一般与母材无关,纵向裂纹需要结合裂纹形态与锻打工艺等结合分析。裂纹两侧有脱碳,肯定是锻造过程中产生的,至于是原材料还是锻造 工艺造成的,这就需要根据金相和工艺过程去分析。对同一批次
2、同种型号的工件,锻造裂纹基本都在一个位置,在显微镜 下延伸比较浅,两边有脱碳。而材料裂纹不一定在同一位置重复出现,显微镜下深浅不一。多看多分析,还是有一定规律的。材料裂纹多半是与材料纵向一致的。而锻打裂纹有两种,一种是过热 过烧造成的,裂纹附近有氧化脱碳现象。还有一种是打冷铁也会造成发 裂,这一种有晶格破坏撕裂的现象。从金相上可以区别开来。锻造的目的:1、成形要求;2、改善材料内部组织,细化晶粒,均匀元素成分与组织;3、使材料更致密(锻合材料内部原有未暴露空气的缩孔或疏松等等),流线分布更合理;4、通过合理的锻后热处理方式,为下道工序服务。因此,锻造锻合原材料内部一定的缺陷是职责所在。大型铸锻
3、件往往 是直接由钢锭锻压开始的,钢锭内部必然存在大量的冶铸缺陷,显然,合理的锻造,都可以将其中的所谓缺陷锻合。所以,锻造工艺的合理 性是决定锻件是否会开裂的主要原因。当然,相对某一稳定的锻造工艺,如果事前对锻造前原材料提出明确 的原材料缺陷等级控制要求的,当因原材料缺陷等级超出要求并在原锻 造工艺下锻造出现的开裂现象,我们可以认作原材料缺陷所致的锻造裂 纹“裂纹问题具体问题具体分析,结合工艺过程分析,包括加热过程有没 有保护气氛都应该考虑,锻造应该是把原材料裂纹锻打密合才对。氧化 皮通常致密是灰色的,制样过程造成的脏东西很疏松的颜色偏黑,高倍 下一看就知道,实在无法分辨直接打能谱一定能分辨。锻
4、造裂纹锻造裂纹一般在高温时形成,锻造变形时由于裂纹扩大并接触空气,故在100X或500X的显微镜下观察,可见到裂纹内充有氧化皮,且两侧 是脱碳的,组织为铁素体,其形态特征是裂纹比较粗壮且一般经多条形 式存在,无明细尖端,比较圆纯,无明细的方向性,除以上典型形态外,有时会出现有些锻造裂纹比较细。裂纹周围不是全脱碳而是半脱碳。典型的锻造裂纹示例:边缘较多氧化物。热处理裂纹淬火加热过程中产生的裂纹与锻造加热过程形成的裂纹在性质和形态上 有明显的差别。对结构钢而言,热处理温度一般较锻造温度要低得多,即使是高速钢、高合金钢其加热保温时间则远远小于锻造温度。由于热 处理加热温度偏高,保温时间过长或快速加热
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