鍛件常見缺陷

1、殘留鑄造組織：

鍛件中，鋼鍛件有殘留鑄造組織時，橫向低倍組織的心部呈暗灰色，無金屬光澤，有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，縱向無明顯流線；高倍組織中的樹枝晶完整，主干支干互成90°。高溫合金的殘留鑄造組織，在低倍組織中為柱狀晶，枝干未破碎；高倍組織中的晶粒極為粗大，局部有破碎的細(xì)小品粒。鈦合金低倍組織為粗大晶粒塊狀分布；高倍組織為粗大的魏氏組織。鋁合金橫向低倍組織中的殘留鑄造組織為粗大的等軸晶，流線不明顯，有時伴有疏松針孔；高倍組織中有網(wǎng)狀組織、骨骼狀組織和顯微疏松。殘留鑄造組織產(chǎn)生的原因是，鑄錠加工成棒材或鍛件的變形量小。高溫合金、鋁合金及鈦合金因反復(fù)鍛造變形量不足或未采用多向鍛造、兩端面附近死區(qū)內(nèi)的變形量小而引起的。防止殘留鑄造組織要增大鍛造比和反復(fù)鐓拔，加強(qiáng)對原材料的檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)有鑄造組織就要在成形工藝中增加補(bǔ)充變形量。

2、折疊：

表面形狀和裂紋相似，多發(fā)生在鍛件的內(nèi)圓角和尖角處。在橫截面上高倍觀察，折疊處兩面有氧化、脫碳等特征；低倍組織上看出圍繞折疊處纖維有一定的歪扭。鍛件上折疊的出現(xiàn)是由于自由鍛拔長時，送進(jìn)量過小和壓下量過大，或砧塊圓角半徑太小；模鍛時模槽凸圓角半徑過小，制坯模槽、預(yù)鍛模槽和終鍛模槽配合不當(dāng)，金屬分配不合適，終鍛時變形不均勻等原因造成金屬回流而產(chǎn)生的。根據(jù)上述產(chǎn)生的原因而采取相應(yīng)的措施可以防止產(chǎn)生折疊。

3、流線不順、渦流、穿流和穿肋：

這類缺陷多在鍛件的H形、U形和L形部位的組織上出現(xiàn)。坯料尺寸、形狀不合適，鍛造操作不當(dāng)，模具設(shè)計(jì)時圓角半徑選擇不合理都會出現(xiàn)上述缺陷。鍛造變形時金屬回流，工字形截面鍛件，凸模圓角半徑小金屬不能沿肋壁連續(xù)填充模槽時都會產(chǎn)生渦流。當(dāng)肋已充滿還有多余金屬由圓角處直接流向毛邊槽時，即形成穿流。若鍛造過程中打擊過重、金屬流動激烈、穿流處金屬的變形程度和應(yīng)力超過材料的許可強(qiáng)度時，便會產(chǎn)生穿流裂紋。鍛件腹板寬厚比大、肋底部的內(nèi)圓角半徑小、坯料余量過大、操作時潤滑劑涂得過多和加壓太快，都易造成上述缺陷。對于此類模鍛件，采用預(yù)成形或頂鍛，加大頂部、根部及毛邊槽橋部與模槽連接處的圓角半徑，加大內(nèi)外模鍛斜度等措施，能有利于避免金屬流動過程中急劇轉(zhuǎn)彎而造成上述缺陷。

4、裂紋：

（1）因鍛造變形溫度不當(dāng)而引起的高溫鍛裂和低溫鍛裂，在鍛件上表現(xiàn)為表面裂紋、內(nèi)部裂紋和毛邊裂紋等。

（2）表面裂紋是因鍛造溫度過高或錘擊速度過快，使坯料發(fā)生過燒或過熱而引起的，裂口較寬，斷口凹凸不平，組織粗大呈暗灰色。低倍組織中裂紋端為鋸齒形，與流線無關(guān)。高倍觀察裂紋沿晶界伸展，再結(jié)晶完全，無夾雜及其他冶金缺陷。鍛造溫度過低，錘擊過重時，在坯料側(cè)表面與錘擊方向呈45。、90~或三角形裂紋，斷口平齊有金屬光澤。高倍觀察，裂紋穿晶并有加工硬化現(xiàn)象。

（3）內(nèi)部裂紋一種是在自由鍛時發(fā)生的。在圓截面坯料拔長、滾圓時，由于送進(jìn)量太大，壓下量太小，金屬橫向流動激烈而產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力，愈接近心部拉應(yīng)力愈大，引起內(nèi)部縱向裂紋。另一種內(nèi)部裂紋則是由合金內(nèi)部過分粗大的金屬間化合物或夾雜物在鍛造時阻礙著金屬的規(guī)則流動，在其周圍引起的微裂紋。通常此種裂紋都要在鍛件加工后才能表露出來。前一種縱向裂紋的防止方法是在圓坯料拔長時，先打四方后打八方最后滾圓，每次壓下量要大于20％。后一種裂紋的防止方法是要對鍛造毛坯嚴(yán)格檢查，控制組織不合格的坯料進(jìn)入車問。

（4）毛邊裂紋在錘上模鍛鋁合金時經(jīng)常出現(xiàn)，通常在毛邊切除時沿分模線(見分模面)裂開。這是由于鍛造溫度過高或者鍛造過程中快速連續(xù)打擊時，已充滿模槽的多余金屬在毛邊處被迫擠出來，模具表面與鍛件表面金屬之間存在摩擦，與模具表面緊挨著的金屬流動困難處于靜止?fàn)顟B(tài)。真正發(fā)生流動的金屬距模具表面有一定的深度。因此，在流動與靜止的金屬之間，由于激烈的相對運(yùn)動而產(chǎn)生大量的熱，使這個范圍內(nèi)的金屬過熱，再加上多余的金屬擠壓毛邊槽時，在這個部位出現(xiàn)很大的剪應(yīng)力的作用下，毛邊處過熱部位產(chǎn)生裂紋。此外，還有模具設(shè)計(jì)不當(dāng)、肋的根部圓角半徑過小、淬火加熱時過燒等原因也能造成毛邊裂紋。為防止這類裂紋的出現(xiàn)要適當(dāng)降低鍛造溫度和錘擊速度，增大圓角半徑，減小剪切應(yīng)力等。

（5）鈦合金α脆化層鈦合金鍛件表面去掉氧化皮后還存有0.3mm以下的污染層，其硬度約為基體的兩倍。高倍組織中的α相較明顯增多，甚至全為α相。鈦合金在加熱時吸收爐氣中α相的形成元素氧和氮，形成鈦與氧、氮的間隙固溶體，表現(xiàn)為脆化層，其深度與鍛造或熱處理時加熱所用爐子類型、爐氣性質(zhì)、加熱溫度及保溫時間有關(guān)?？刂萍訜釙r爐氣性質(zhì)、加熱溫度及保溫時間，可減小α脆化層的厚度?？捎盟嵯础娚盎蚯邢骷庸さ确椒ㄈサ籀链嗷瘜?。

5、鍛件的過燒：

坯料在鍛造或熱處理加熱時因爐溫控制失靈、爐內(nèi)溫度分布不均、局部爐溫過高而引起的。過燒鍛件對靜拉伸性能的影響不大明顯，對疲勞性能則影響明顯。鋁合金過燒后，表面呈暗黑色，有時表面起泡，高倍觀察晶粒粗大，出現(xiàn)復(fù)熔球，晶界變直發(fā)毛，嚴(yán)重時產(chǎn)生三角晶界，沿晶界出現(xiàn)共晶體。這些現(xiàn)象不一定同時出現(xiàn)，只要出現(xiàn)一個現(xiàn)象就說明材料已經(jīng)過燒。

我們只鍛造好產(chǎn)品 鍛造車輪hzdzy.com.cn

文章原創(chuàng)，如需轉(zhuǎn)載請注明山西永鑫生提供