锻件缺陷

锻件缺陷
锻件缺陷

锻件缺陷的主要特征及产生的原因

绪论 国家的装备制造能力的整体能力和发展水平决定着国家的经济实力、国防实力、综合国力和全球经济形势的竞争力与合作能力,决定着国家实现现代化和民族复兴的过程。制造业是国民经济建设的基础,锻造在现代制造业中占有举足轻重的地位。锻造在机床、重型机械、矿山机械、石油机械、水电设备、汽车、航空航天、核能及军工产品中占有比较大的比重。由于锻压生产具有生产效率高、材料利用率和改善制件的内部组织及机械性能等显著特点,因此采用锻压生产零件的制造方法在各行各业中所占的比例很大。随着精密成型、少无切削技术的发展,降低生产成本、减少产品质量、提高产品性能和质量要求的不断提高,锻压生产在工业、国防、航空航天以及其他各种装备制造业中的作用会越来越大。

锻件缺陷的主要特征及产生的原因 制造业是国民经济建设的基础,锻造在现代制造业中占有举足轻重的地位。锻造在机床、重型机械、矿山机械、石油机械、水电设备、汽车、航空、核能及军工产品中占有比较大的比重。国家的装备制造能力的整体能力和发展水平决定着国家的经济实力、国防实力、综合国力和全球经济形势的竞争力与合作能力,决定着国家实现现代化和民族复兴的过程。由于锻压生产具有生产效率高、材料利用率和改善制件的内部组织及机械性能等显著特点,因此采用锻压生产零件的制造方法在各行各业中所占的比例很大。随着精密成型、少无切削技术的发展,降低生产成本、减少产品质量、提高产品性能和质量要求的不断提高,锻压生产在工业、国防、航空航天以及其他各种装备制造业中的作用会越来越大。 一锻造概述 锻造 利用冲击力或静压力使加热后的坯料在锻压设备上、下砧之间产生塑性变形,以获得所需尺寸、形状和质量的锻件加工方法称为锻造。常用的锻造方法为自由锻、模锻及胎模锻。 自由锻 利用冲击力或静压力使经过加热的金属在锻压设备的上、下砧间向四周自由流动产生塑性变形,获得所需锻件的加工方法称为自由锻。自由锻分为手工锻造和机器锻造两种。手工锻造只能生产小型锻件,机器锻造是自由锻 锻造特点 自由锻造所用工具和设备简单,通用性好,成本低。同铸造毛坯相比,自由锻消除了缩孔、缩松、气孔等缺陷,使毛坯具有更高的力学性能。锻件形状简单,操作灵活。 锻件和铸件相比锻件的优点 金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶,使原来的粗大枝晶和柱状晶

锻件缺陷分析报告

锻造对金属组织、性能的影响与锻件缺陷 锻件的缺陷包括表面缺陷和部缺陷。有的锻件缺陷会影响后续工序的加工质量,有的则严重影响锻件的性能,降低所制成品件的使用寿命,甚至危及安全。因此,为提高锻件质量,避免锻件缺陷的产生,应采取相应的工艺对策,同时还应加强生产全过程的质量控制。 概要介绍三方面的问题:锻造对金属组织、性能的影响与锻件缺陷;锻件质量检验的容和方法;锻件质量分析的一般过程。 (一)锻造对金属组织和性能的影响 锻造生产中,除了必须保证锻件所要求的形状和尺寸外,还必须满足零件在使用过程中所提出的性能要求,其中主要包括:强度指针、塑性指针、冲击韧度、疲劳强度、断裂韧度和抗应力腐蚀性能等,对高温工作的零件,还有高温瞬时拉伸性能、持久性能、抗蠕变性能和热疲劳性能等。 锻造用的原材料是铸锭、轧材、挤材和锻坯。而轧材、挤材和锻坯分别是铸锭经轧制、挤压及锻造加工后形成的半成品。锻造生产中,采用合理的工艺和工艺参数,可以通过下列几方面来改善原材料的组织和性能: 1)打碎柱状晶,改善宏观偏析,把铸态组织变为锻态组织,并在合适的温度和应力条件下,焊合部孔隙,提高材料的致密度; 2)铸锭经过锻造形成纤维组织,进一步通过轧制、挤压、模锻,使锻件得到合理的纤维方向分布; 3)控制晶粒的大小和均匀度; 4)改善第二相(例如:莱氏体钢中的合金碳化物)的分布; 5)使组织得到形变强化或形变——相变强化等。 由于上述组织的改善,使锻件的塑性、冲击韧度、疲劳强度及持久性能等也随之得到了提高,然后通过零件的最后热处理就能得到零件所要求的硬度、强度和塑性等良好的综合性能。 但是,如果原材料的质量不良或所采用的锻造工艺不合理,则可能产生锻件缺陷,包括表面缺陷、部缺陷或性能不合格等。 (二)原材料对锻件质量的影响 原材料的良好质量是保证锻件质量的先决条件,如原材料存在缺陷,将影响锻件的成形过程及锻件的最终质量。 如原材料的化学元素超出规定的围或杂质元素含量过高,对锻件的成形和质量都会带来较大的影响,例如:S、B、Cu、Sn等元素易形成低熔点相,使锻件易出现热脆。为了获得本质细晶粒钢,钢中残余铝含量需控制在一定围,例如Al酸0.02%~0.04%(质量分数)。含量过少,起不到控制晶粒长大的作用,常易使锻件的本质晶粒度不合格;含铝量过多,压力加工时在形成纤维组织的条件下易形成木纹状断口、撕痕状断口等。又如,在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢中,Ti、Si、Al、Mo的含量越多,则铁素体相越多,锻造时愈易形成带状裂纹,并使零件带有磁性。 如原材料存在缩管残余、皮下起泡、严重碳化物偏析、粗大的非金属夹杂物(夹渣)等缺陷,锻造时易使锻件产生裂纹。原材料的树枝状晶、严重疏松、非金属夹杂物、白点、氧化膜、偏析带及异金属混人等缺陷,易引起锻件性能下降。 原材料的表面裂纹、折叠、结疤、粗晶环等易造成锻件的表面裂纹。 (三)锻造工艺过程对锻件质量的影响 锻造工艺过程一般由以下工序组成,即下料、加热、成形、锻后冷却、酸洗及锻后热处理。锻造过程中如果工艺不当将可能产生一系列的锻件缺陷。 加热工艺包括装炉温度、加热温度、加热速度、保温时间、炉气成分等。如果加热不当,例如加热温度过高和加热时间过长,将会引起脱碳、过热、过烧等缺陷。 对于断面尺寸大及导热性差、塑性低的坯料,若加热速度太快,保温时间太短,往往使温度分布不均匀,引起热应力,并使坯料发生开裂。 锻造成形工艺包括变形方式、变形程度、变形温度、变形速度、应力状态、工模具的情兄和润滑条件等,如果成形工艺不当,将可能引起粗大晶粒、晶粒不均、各种裂纹、折叠。寒流、涡流、铸态组织残留等。 锻后冷却过程中,如果工艺不当可能引起冷却裂纹、白点、网状碳化物等。 (四)锻件组织对最终热处理后的组织和性能的影响

缺陷等级划分

缺陷严重级别定义: o 最高级--导致运行中断(应用程序崩溃),预期的功能没有得到实现,测试工作无法继续进行等. o 紧急---事件非常重要,并且需要马上给予关注. o 高级---事件是重要的,并且应该在紧急的事件处理之后尽快得到解决. o 中级---事件是重要的,但是由于解决问题需要花费一定的时间,所以可以用较长的时间解决. o 低级---事件不重要,可以在时间和资源允许的情况下再解决. o 建议性缺陷. 更为详细的划分如下: A类——严重错误,包括: o 由于程序所引起的死机,非法退出 o 死循环 o 导致数据库发生死锁 o 数据通讯错误 o 严重的数值计算错误 B类——较严重错误,包括: o 功能不符 o 数据流错误 o 程序接口错误 o 轻微的数值计算错误 C类——一般性错误,包括: o 界面错误(详细文档) o 打印内容、格式错误 o 简单的输入限制未放在前台进行控制 o 删除操作未给出提示 D类——较小错误,包括: o 辅助说明描述不清楚 o 显示格式不规范 o 长时间操作未给用户进度提示 o 提示窗口文字未采用行业术语 o 可输入区域和只读区域没有明显的区分标志 o 系统处理未优化 E类——测试建议(非缺陷)

软件公司对软件缺陷级别的定义不尽相同,一般可以分为4种: 1. 致命(fatal):致命的错误,造成系统或应用程序崩溃(crash)、死机、系统悬挂、或造成数据丢 失、主要功能组完全丧失 2. 严重(critical):严重错误,指功能或者特性(feature)没有实现,主要功能丧失,导致严重的问 题,或致命的错误声明 3. 一般的(major):不太严重的错误,这样的缺陷虽然不影响系统的基本使用,但没有很好的实现 功能,没有达到预期的效果。如次要功能丧失,提示信息不太正确,或用户界面太差,操作时间长等 4. 微小的(minor):一些小问题,对功能几乎没有影响,产品及属性仍可使用,如有个别错别字、 文字排列不整齐等 Bug严重程度定义: 致命(Critical)BUG : 测试执行直接导致系统死机、蓝屏、挂起或是程序非法退出;系统的主要功能或需求没有实现。 严重(Serious) BUG: 系统的次要功能点或需求点没有实现;数据丢失或损坏。执行软件主要功能的测试用例导致系统出错,程序无法正常继续执行;程序执行过于缓慢或是占用过大的系统资源。 一般(Minor) BUG: 软件的实际执行过程与需求有较大的差异;系统运行过程中偶尔(<10%)有出错提示或导致系统运行不正常。 微小(Information) BUG: 软件的实际执行过程与需求有较小的差异;程序的提示信息描述容易使用户产生混淆。

缺陷统计分类

缺陷统计分类: 一、一类缺陷:危及机组安全运行且必须立即停机才能消除的缺陷。 二、二类缺陷:影响机组安全经济运行,必须而且能够申请低谷停机、降负荷或变更公用系统运行方式,解列公用系统才能消除的缺陷;主要辅机停用以及对机组安全构成威胁的缺陷,三类缺陷在消除过程中因备用设备或运行中的设备发生故障引起降负荷的缺陷。 注:主要辅机包括给水泵,复水泵,循环水泵,射水泵,水冷泵,润滑油泵,高压辅助油泵,真空滤油机,排粉机,引风机,送风机,磨煤机,消防泵,锅炉除尘器,高压加热器,旁路系统,厂用变压器,厂用母线,蓄电池,氢气除湿机,6KV及以上配电装置,斗轮机,抓煤机等。 三、三类缺陷:随时可以消除或经过倒换、停运、解列设备可以消除的缺陷;以及对机组安全经济运行无大的影响,但必须随停机、降负荷、变更公用系统或主要辅机停用才能消除的设备缺陷等。 四、四类缺陷:设备一次性使用以寿命为终结的、对设备安全和经济没有影响的缺陷。如灯泡坏、指示灯不亮、保险熔断。 影响程度分类: 一、重大缺陷:所有的一类缺陷或造成主要辅机强迫停用(发现缺陷并汇报值长开始到停用小于六小时的)的缺陷;设备严重损坏的缺陷。 二、严重缺陷:所有可能造成主设备停运及设备损坏、主保护退出或退出主保护运行才能处理的缺陷。不管何时发现。 主保护包括:低油压保护、低真空保护、超速保护、发电机内故、甩负荷、发电机断水、灭火保护、安全门保护、手动停机停炉保护、发电机保护、主变保护、高厂变保护、高备变保护、线路保护及自动装置等。 三、一般设备缺陷:?其它设备缺陷。 有无过失分类: 一、有过失缺陷:在缺陷发生和处理过程中有违背总则要求的行为;有人为因素(包括管理不善)造成的缺陷;重复发生的缺陷;经检修后(包括:小修半个月内,大修按向调度报正式竣工1个月内)遗留的缺陷等。 二、无过失缺陷:其它缺陷。

自由锻件主要缺陷产生原因

自由锻件主要缺陷产生原因 一、横向裂纹: 1、表面横向裂纹 缺陷现象:锻造时坯料表面出现较浅(约10mm深)的横向裂纹或较深的横向裂纹。 产生原因:较浅裂纹是钢锭皮下气泡未焊合形成的,较深裂纹是由钢锭浇注受锭模内壁质量,钢水摆动和钢锭与锭模铸合等因素形成的。 2、内部横向裂纹 缺陷现象:在锻件内部产生横向裂纹。 产生原因:冷钢锭在低温区加热过快或中心引起较大拉力造成,高碳钢和高合金钢塑性较差,在锻造操作相对送进量过小造成的。 二、纵向裂纹 1、表面纵向裂纹 A缺陷现象:经常在第一次拔长或镦粗时出现。 产生原因:锭模内壁缺陷和新锭模未很好退火,操作不当,高温高速浇注,钢锭脱模冷却不当或脱模过早,倒棱时压下量过大,轧制钢锭时产生纵向划痕等。 B缺陷现象:在坯料近帽口中心出现。 产生原因:由于钢锭冷却时缩孔未集中于帽口部分,锻造帽口端切头量过少,使坯料近帽口端存在二次缩孔或残余缩孔,锻造时引起纵向裂纹。 2、内部纵向裂纹 A缺陷现象:坯料内部出现的纵向裂纹。 产生原因:这是利用拔长圆截面坯料,金属中心部分受拉力作用所致,或者因坯料未加热透彻,内部温度过低,拔长时内部沿纵向开裂等。

B缺陷现象:坯料内部出现的纵向十字裂纹,一般出现于高合金钢中。 产生原因:这是由于拔长时送进量过大或在同一部位反复多次锻造。 三、炸裂: 缺陷现象:一般在坯料锻造前加热时或锻件冷却热处理后,在表面或内部炸开而形成的裂纹。 产生原因:因为坯料具有较高的残余应力,在未予清除的情况下,错误的采用快速加热或不适当的冷却引起裂纹。 四、自行开裂 缺陷现象:常常在锻件锻造后、热处理后或锻制拔长后发生。 产生原因:坯料在锻造过程中已经形成微小裂纹,冷却或热处理中使之加剧或由于锻件内部有较大残余应力所致。 五、龟裂 缺陷现象:锻件在锻造时表面出现的龟甲状或裂纹,钢料表面较浅的龟裂应清除后再锻造。 产生原因:由于钢中Cu、Sn、As、S的含量较多,或者在加热炉中铜料渗入,熔化的铜渗入钢料晶界,造成钢料热脆或者由于坯料开始锻温度过高,开始锻造时锤击过重等原因造成。 六、过烧 缺陷现象:在加热时氧化物渗入钢料晶界面,使Fe、C、S发生氧化,形成易熔晶体氧化物,锻造时一锤击钢料便碎裂的现象,过烧钢料的断裂面晶粒粗大,并失去金属的光泽。 产生原因:加热时温度过高,加热时间过长,在该条件下,易于使晶界氧化和熔融。

输电线路缺陷分类

附录E(资料性附录)输电线路缺陷分类 E1架空线路紧急缺陷 E1.1防护区 1.江河泛滥、山洪、泥石流、杆塔被淹。 2.森林起火。 3.威胁线路安全的工程设施(如高大机械及可移动的设施)。 4.导线与弱电线路、电力线路交叉或接近的距离小于重大缺陷表1规定数值的80%。 5.导线对树木的距离小于重大缺陷表2规定数值的80%。 6.导线对建筑物的距离小于重大缺陷表3规定数值的80%。 7.导线对地距离小于重大缺陷表4规定数值的80%。 8.防护区内有严重污染源,绝缘爬距不够,有可能造成线路污闪。 E1.2基础 1.基础受洪水冲刷或淹没,致使基础外露,出现不稳定现象或已经倾斜。 2.杆塔基础或拉线基础已经明显上拔或沉陷,并有发展趋势。 3.杆塔或拉线基础移位。 4.基础受到严重的外力破坏。 E1.3杆塔 1.杆塔上悬挂有可能造成接地短路的铁丝、绳线或其它异物。 2.缺塔材11根及以上。 3.水泥杆焊口断裂。 4.杆塔倾斜严重,倾斜值超过重大缺陷表5规定要求。 E1.4导线与地线 1.导地线断股、损伤到需切断重接的程度,超过重大缺陷表6规定数值。 2.导线上挂有较长的铁丝、绳线或其它异物,并随时有可能危及线路安全运行。 3.导线连接器过热、烧伤。 E1.5绝缘子 1.绝缘子串每串中零值、低值、劣化、破损、裂纹或烧伤的绝缘子数量超过重大缺陷表7规定数值。 2.绝缘子串上挂有异物,极易造成接地。 3.针式绝缘子、瓷横担绑线松动、断脱、烧伤。 E1.6金具

1.交叉跨越处导线线夹未就位、未固定。 2.张力金具严重锈蚀、断裂、变形或缺件,并随时有可能危及线路安全运行。 E1.7拉线 3.拉线或拉线下把被破坏(或被盗)。 4.拉线断股达7股断2股,19股断3股者,损伤截面超过表6规定者。 E2架空线路重大缺陷 E2.1防护区 1.在杆塔、拉线基础周围倾倒酸、碱、盐及其他有害化学物品。 2.利用杆塔拉线作起重牵引地锚。 3.在杆塔内或杆塔与拉线之间修建车道。 4.在杆塔、拉线基础周围5~10m的区域内取土、打桩、钻探、开挖。 5.杆塔上方有危石,滚落时可能伤害基础或铁塔。 6.线路附近有影响线路运行安全的采石场或采矿厂。 7.防护区内未经供电部门批准进行建筑施工。 8.安全距离不符合要求的栅架、招牌、天线等。 9.防护区内进行爆破作业。 10.换算到+40℃时,导线与弱电线路、电力线路交叉或接近的最小垂直距离小于表1的基本要求。 表1 导线与弱电线路、电力线路交叉或接近的最小垂直距离 l) 在最大风偏、最大弧垂时,导线与树木之间的最小安全距离小于表2所列数值。 表2 最大风偏、最大弧垂时,导线与树木的最小安全距离 2) 导线在最大弧垂、最大风偏时与建筑物的最小安全距离小于表3数值。 表3 导线在最大弧垂、最大风偏时与建筑物的最小安全距离

铝合金铸造常见缺陷与对策

铝铸件常见缺陷及整改办法 铝铸件常见缺陷及整改办法 1、欠铸(浇不足、轮廓不清、边角残缺): 形成原因: (1)铝液流动性不强,液中含气量高,氧化皮较多。 (2)浇铸系统不良原因。内浇口截面太小。 (3)排气条件不良原因。排气不畅,涂料过多,模温过高导致型腔内气压高使气体不易排出。 防止办法: (1)提高铝液流动性,尤其是精炼和扒渣。适当提高浇温和模温。提高浇铸速度。改进铸件结构,调整厚度余量,设辅助筋通道等。 (2)增大内浇口截面积。 (3)改善排气条件,增设液流槽和排气线,深凹型腔处开设排气塞。使涂料薄而均匀,并待干燥后再合模。 2、裂纹: 特征:毛坯被破坏或断开,形成细长裂缝,呈不规则线状,有穿透和不穿透二种,在外力作用下呈发展趋势。冷、热裂的区别:冷裂缝处金属未被氧化,热裂缝处被氧化。 形成原因: (1)铸件结构欠合理,收缩受阻铸造圆角太小。 (2)顶出装置发生偏斜,受力不匀。

(3)模温过低或过高,严重拉伤而开裂。 (4)合金中有害元素超标,伸长率下降。 防止方法: (1)改进铸件结构,减小壁厚差,增大圆角和圆弧R,设置工艺筋使截面变化平缓。 (2)修正模具。 (3)调整模温到工作温度,去除倒斜度和不平整现象,避免拉裂。 (4)控制好铝涂成份,成其是有害元素成份。 3、冷隔: 特征:液流对接或搭接处有痕迹,其交接边缘圆滑,在外力作用下有继续发展趋势。 形成原因: (1)液流流动性差。 (2)液流分股填充融合不良或流程太长。 (3)填充温充太低或排气不良。 (4)充型压力不足。 防止方法: (1)适当提高铝液温度和模具温度,检查调整合金成份。(2)使充填充分,合理布置溢流槽。 (3)提高浇铸速度,改善排气。 (4)增大充型压力。

大型锻件中常见的缺陷与对策

大型锻件中常见的缺陷与对策 大型锻件中的缺陷,从性质上分为化学成分、组织性能不合格,第二相析出,类孔隙性缺陷和裂纹五大类。从缺陷的产生方面可分为,在冶炼、出钢、注锭、脱模冷却或热送过程中产生的原材料缺陷及在加热、锻压、锻后冷却和热处理过程中产生的锻件缺陷两大类。 大型锻造中,由于锻件截面尺寸大,加热、冷却时,温度的变化和分布不均匀性大,锻压变形时,金属塑性流动差别大,加上钢锭大冶金缺陷多,因而容易形成一些不同于中小型锻造的缺陷。如严重偏析和疏松,密集性夹杂物,发达的柱状晶及粗大不均匀结晶,敏感开裂与白点倾向,晶粒遗传性与回火脆性,组织性能的严重不均匀性,形状尺寸超差等等。 大型锻件中常见的主要缺陷有; 1.偏析 钢中化学成分与杂质分布的不均匀现象,称为偏析。一般将高于平均成分者,称为正偏析,低于平均成分者,称为负偏析。尚有宏观偏析,如区域偏析与微观偏析,如枝晶偏析,晶间偏析之分。 大锻件中的偏析与钢锭偏析密切相关,而钢锭偏析程度又与钢种、锭型、冶炼质量及浇注条件等有关。合金元素、杂质含量、钢中气体均加剧偏析的发展。钢锭愈大,浇注温度愈高,浇注速度愈快,偏析程度愈严重。 (1)区域偏析 它属于宏观偏析,是由钢液在凝固过程中选择结晶,溶解度变化和比重差异引起的。如钢中气体在上浮过程中带动富集杂质的钢液上升的条状轨迹,形成须状∧形偏析。顶部先结晶的晶体和高熔点的杂质下沉,仿佛结晶雨下落形成的轴心∨形偏析。沉淀于锭底形成负偏析沉积锥。最后凝固上部区域,碳、硫、磷等偏析元素富集,成为缺陷较多的正偏析区。 图片6-1为我国解剖的55t34CrMolA钢锭纵剖面硫印低倍图片及区域偏析示意图。 图片6-1 钢锭区域偏析硫印示意图 ①“∧”型偏析带②“∨”型偏析带③负偏析区 防止区域偏析的对策是: 1)降低钢中硫、磷等偏析元素和气体的含量,如采用炉外精炼,真空碳脱氧(VCD)处理及锭底吹氩工艺。 2)采用多炉合浇、冒口补浇、振动浇注及发热绝热冒口,增强冒口补缩能力等措施。 3)严格控制注温与注速,采用短粗锭型,改善结晶条件。 在锻件横向低倍试片上,呈现与锭型轮廓相对应的框形特征,亦称框形偏析。图片6-2是30CrMnSiNiA钢制模锻件低倍试片上显示的锭型偏析。因锭中偏析带在变形时,沿分模面扩展而呈现为框形。偏析带由小孔隙及富集元素构成,对锻件组织性能的均匀性有不良的影响。 电渣重熔以其纯净度高、结晶结构合理,成为生产重要大锻件钢坯的方法,但是如果在重熔过程中电流、电压不稳定,则会形成波纹状偏析。当电流、电压增高时,钢液过热,结晶速度减缓,钢液中的溶质元素在结晶前沿偏聚形成富集带;当电流、电压减小时,熔质元素偏聚程度减小,这种周期性的变化,便形成了波纹状的偏析条带,如图片6-3所示。

锻件的常见缺陷及原因分析

锻件的常见缺陷及原因分析 (2007/07/05 10:58) 锻件的缺陷很多,产生的原因也多种多样,有锻造工艺不良造成的,有原材料的原因,有模具设计不合理所致等等。尤其是少无切削加工的精密锻件,更是难以做到完全控制。 1.大晶粒 大晶粒通常是由于始锻温度过高和变形程度不足、或终锻温度过高、或变形程度落人临界变形区引起的。铝合金变形程度过大,形成织构;高温合金变形温度过低,形成混合变形组织时也可能引起粗大晶粒,晶粒粗大将使锻件的塑性和韧性降低,疲劳性能明显下降。 2.晶粒不均匀 晶粒不均匀是指锻件某些部位的晶粒特别粗大,某些部位却较小。产生晶粒不均匀的主要原因是坯料各处的变形不均匀使晶粒破碎程度不一,或局部区域的变形程度落人临界变形区,或高温合金局部加工硬化,或淬火加热时局部晶粒粗大。耐热钢及高温合金对晶粒不均匀特别敏感。晶粒不均匀将使锻件的持久性能、疲劳性能明显下降。 3.冷硬现象 变形时由于温度偏低或变形速度太快,以及锻后冷却过快,均可能使再结晶引起的软化跟不上变形引起的强化(硬化),从而使热锻后锻件内部仍部分保留冷变形组织。这种组织的存在提高了锻件的强度和硬度,但降低了塑性和韧性。严重的冷硬现象可能引起锻裂。

4.裂纹 裂纹通常是锻造时存在较大的拉应力、切应力或附加拉应力引起的。裂纹发生的部位通常是在坯料应力最大、厚度最薄的部位。如果坯料表面和内部有微裂纹、或坯料内存在组织缺陷,或热加工温度不当使材料塑性降低,或变形速度过快、变形程度过大,超过材料允许的塑性指针等,则在镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲和挤压等工序中都可能产生裂纹。 5.龟裂 龟裂是在锻件表面呈现较浅的龟状裂纹。在锻件成形中受拉应力的表面(例如,未充满的凸出部分或受弯曲的部分)最容易产生这种缺陷。引起龟裂的内因可能是多方面的:①原材料合Cu、Sn等易熔元素过多。②高温长时间加热时,钢料表面有铜析出、表面晶粒粗大、脱碳、或经过多次加热的表面。③燃料含硫量过高,有硫渗人钢料表面。 6.飞边裂纹 飞边裂纹是模锻及切边时在分模面处产生的裂纹。飞边裂纹产生的原因可能是:①在模锻操作中由于重击使金属强烈流动产生穿筋现象。②镁合金模锻件切边温度过低;铜合金模锻件切边温度过高。 7.分模面裂纹 分模面裂纹是指沿锻件分模面产生的裂纹。原材料非金属夹杂多,模锻时向分模面流动与集中或缩管残余在模锻时挤人飞边后常形成分模面裂纹。 8.折叠 折叠是金属变形过程中已氧化过的表层金属汇合到一起而形成的。它可以是由两股(或多股)金属对流汇合而形成;也可以是由一股金属的急速大量流动将邻近部分的表层金属带着流动,两者汇合而形成的;也可以是由于变形金属发生弯曲、回流而形成;还可以是部分金属局部变形,被压人另一部分金属内而形成。折叠与原材料和坯料的形状、模具的设计、成形工序的安排、润滑情况及锻造的实际操作等有关。折叠不仅减少了零件的承载面积,而且工作时由于此处的应力集中往往成为疲劳源。 9.穿流 穿流是流线分布不当的一种形式。在穿流区,原先成一定角度分布的流线汇合在一起形成穿流,并可能使穿流区内、外的晶粒大小相差较为悬殊。穿流产生的原因与折叠相似,是由两股金属或一股金属带着另一股金属汇流而形成

模具设计中为避免锻件折叠应考虑的因素

模具设计中为避免锻件折叠应考虑的因素 摘要:铝合金模锻件的折叠缺陷是诸多缺陷中最主要的缺陷,是模锻件废品中的主要废品。针对这一问题进行分析和研究,找出产生折叠的原因并提出解决的方法。在实际生产中使模锻件的成品率大幅度提高,取得了明显的经济效益。 关键词:铝合金;模锻件;折叠;模具设计;毛料模膛;预锻模膛;终锻模膛 铝合金模锻件的折叠破坏金属的连续性,降低锻件的承载能力,是锻件生产中的主要废品。根据多年生产实践和试验研究,分析折叠产生的原因及消除方法,提出在模具设计中应采取的措施,以减少折叠,提高锻件成品率。 1 模锻件的折叠缺陷及产生的原因 金属在模压变形过程中,总是遵循最小阻力定律最小阻碍方向流动,致使在模锻件的局部区域表面金属向锻件内部流动,这种从表面向锻件内部流动使表皮的氧化层和润滑剂等杂质一起折入锻件内部造成折叠[1-2]。其产生原因:模锻件设计不合理,凹圆角半径(即模具的凸圆角半径)太小,各断面变化太大;毛料模膛、预锻模膛与终锻模膛配合不当,金属分配不合理,局部金属过多或过少,造成终锻时变形不均;形状复杂的锻件,直接用圆坯料在终锻模内成型,没有采用预锻模和毛料模;坯料选择不合理,形状不当,压下量太大;抹油过多或抹油不均;锻坯棱角太尖,或上次模压后修伤不彻底等。 对产生折叠缺陷的模压件剖开进行低倍组织检查时,可以发现从模锻件表面到锻件内折叠构成一条明显的黑线,称之为折纹,见图1所示。从模锻件表面到折纹结束的距离即折纹的长度称为折叠深度。 图1 模锻件的典型折叠(低倍组织) 折叠对模锻件的质量有严重的影响。首先折叠破坏了模锻件表面的完整性,使制件承受载荷面积大为减小。折叠本身又是制件上的一个缺口,在使用中造成应力集中,成为疲劳源,可能导致部件在此产生疲劳断裂。其次折缝夹杂有润滑剂或其他杂质,在随后的蚀洗工序中折缝又残存有酸、碱的残液,会造成制件在折叠处过腐蚀。从模锻件的内部组织看,表面存在折叠处金属的流纹将产生涡流或穿流,折叠越是严重,金属流线就越不顺。 折叠缺陷的产生是由表面折波、生成折叠、折叠发展三个过程组成。在折叠的初生阶段,折纹的尾端成小圆角

引发锻件缺陷的主要原因

引发锻件缺陷的主要原因 一、原材料的主要缺陷及其引起的锻 件缺陷 锻造用的原材料为铸锭、轧材、挤材及锻坯。而轧材、挤材及锻坯分别是铸锭经轧制、挤压及锻造加工成的半成品。一般情况下,铸锭的内部缺陷或表面缺陷的出现有时是不可避免的。例如,内部的成分与组织偏析等。原材料存在的各种缺陷,不仅会影响锻件的成形,而且将影响锻件的最终质量。 根据不完全的统计,在航空工业系统中,导致航空锻件报废的诸多原因中,由于原材料固有缺陷引起的约占一半左右。因此,千万不可忽视原材料的质量控制工作。 由于原材料的缺陷造成的锻件缺陷通常有: 1.表面裂纹 表面裂纹多发生在轧制棒材和锻制棒材上,一般呈直线形状,和轧制或锻造的主变形方向一致。造成这种缺陷的原因很多,例如钢锭内的皮下气泡在轧制时一面沿变形方向伸长,一面暴露到表面上和向内部深处发展。又如在轧制时,坯料的表面如被划伤,冷却时将造成应力集中,从而可能沿划痕开裂等等。这种裂纹若在锻造前不去掉,锻造时便可能扩展引起 锻件裂纹。 2.折叠 折叠形成的原因是当金属坯料在轧制过程中,由于轧辊上的型槽定径不正确,或因型槽磨损面产生的毛刺在轧制时被卷入,形成和材料表面成一定倾角的折缝。对钢材,折缝内有氧化铁夹杂,四周有脱碳。折叠若在锻造前不去掉,可能引起锻件折叠或开裂(见实例4)。 3.结疤 结疤是在轧材表面局部区域的一层可剥落的薄膜。 结疤的形成是由于浇铸时钢液飞溅而凝结在钢锭表面,轧制时被压成薄膜,贴附在轧材的表面,即为结疤。锻后锻件经酸洗清理,薄膜将会剥落而成为锻件表面缺陷。 4.层状断口 层状断口的特征是其断口或断面与折断了的石板、树皮很相似。 层状断口多发生在合金钢(铬镍钢、铬镍钨钢等),碳钢中也有发现。这种缺陷的产生是由于钢中存在的非金属夹杂物、枝晶偏析以及气孔疏松等缺陷,在锻、轧过程中沿轧制方向被拉长,使钢材呈片层状。如果杂质过多,锻造就有分层破裂的危险。层状断口越严重,钢的塑性、韧性越差,尤其是横向力学性能很低,所以钢材如具有明显的层片状缺陷是不合格的,见实例46。 5.亮线(亮区) 亮线是在纵向断口上呈现结晶发亮的有反射能力的细条线,多数贯穿整个断口,大多数产生在轴心部分。 亮线主要是由于合金偏析造成的,见实例86。 轻微的亮线对力学性能影响不大,严重的亮线将明显降低材料的塑性和韧性。

铝合金锻件折叠产生的原因

摘要:铝合金模锻件的折叠缺陷是诸多缺陷中最主要的缺陷,是模锻件废品中的主要废品。针对这一问题进行分析和研究,找出产生折叠的原因并提出解决的方法。在实际生产中使模锻件的成品率大幅度提高,取得了明显的经济效益。 关键词:铝合金;模锻件;折叠;模具设计;毛料模膛;预锻模膛;终锻模膛 铝合金模锻件的折叠破坏金属的连续性,降低锻件的承载能力,是锻件生产中的主要废品。根据多年生产实践和试验研究,分析折叠产生的原因及消除方法,提出在模具设计中应采取的措施,以减少折叠,提高锻件成品率。 1 模锻件的折叠缺陷及产生的原因 金属在模压变形过程中,总是遵循最小阻力定律最小阻碍方向流动,致使在模锻件的局部区域表面金属向锻件内部流动,这种从表面向锻件内部流动使表皮的氧化层和润滑剂等杂质一起折入锻件内部造成折叠[1-2]。其产生原因:模锻件设计不合理,凹圆角半径(即模具的凸圆角半径)太小,各断面变化太大;毛料模膛、预锻模膛与终锻模膛配合不当,金属分配不合理,局部金属过多或过少,造成终锻时变形不均;形状复杂的锻件,直接用圆 坯料在终锻模内成型,没有采用预锻模和毛料模;坯料选择不合理,形状不当,压下量太大;抹油过多或抹油不均;锻坯棱角太尖,或上次模压后修伤不彻底等。 对产生折叠缺陷的模压件剖开进行低倍组织检查时,可以发现从模锻件表面到锻件内折叠构成一条明显的黑线,称之为折纹,见图1所示。从模锻件表面到折纹结束的距离即折纹的长度称为折叠深度。 图1 模锻件的典型折叠(低倍组织) 折叠对模锻件的质量有严重的影响。首先折叠破坏了模锻件表面的完整性,使制件承受载荷面积大为减小。折叠本身又是制件上的一个缺口,在使用中造成应力集中,成为疲劳源,可能导致部件在此产生疲劳断裂。其次折缝夹杂有润滑剂或其他杂质,在随后的蚀洗工序中折缝又残存有酸、碱的残液,会造成制件在折叠处过腐蚀。从模锻件的内部组织看,表面存在折叠处金属的流纹将产生涡流或穿流,折叠越是严重,金属流线就越不顺。

锻件的缺陷包括表面缺陷和内部缺陷

锻件的缺陷包括表面缺陷和内部缺陷。有的锻件缺陷会影响后续工序的加工质量,有的则严重影响锻件的性能,降低所制成品件的使用寿命,甚至危及安全。因此,为提高锻件质量,避免锻件缺陷的产生,应采取相应的工艺 锻件的缺陷包括表面缺陷和内部缺陷。有的锻件缺陷会影响后续工序的加工质量,有的则严重影响锻件的性能,降低所制成品件的使用寿命,甚至危及安全。因此,为提高锻件质量,避免锻件缺陷的产生,应采取相应的工艺对策,同时还应加强生产全过程的质量控制。本章概要介绍三方面的问题:锻造对金属组织、性能的影响与锻件缺陷;锻件质量检验的内容和方法;锻件质量分析的一般过程。 (一)锻造对金属组织和性能的影响锻造生产中,除了必须保证锻件所要求的形状和尺寸外,还必须满足零件在使用过程中所提出的性能要求,其中主要包括:强度指针、塑性指针、冲击韧度、疲劳强度、断裂韧度和抗应力腐蚀性能等,对高温工作的零件,还有高温瞬时拉伸性能、持久性能、抗蠕变性能和热疲劳性能等。锻造用的原材料是铸锭、轧材、挤材和锻坯。而轧材、挤材和锻坯分别是铸锭经轧制、挤压及锻造加工后形成的半成品。锻造生产中,采用合理的工艺和工艺参数,可以通过下列几方面来改善原材料的组织和性能:1)打碎柱状晶,改善宏观偏析,把铸态组织变为锻态组织,并在合适的温度和应力条件下,焊合内部孔隙,提高材料的致密度;2)铸锭经过锻造形成纤维组织,进一步通过轧制、挤压、模锻,使锻件得到合理的纤维方向分布;3)控制晶粒的大小和均匀度;4)改善第二相(例如:莱氏体钢中的合金碳化物)的分布;5)使组织得到形变强化或形变——相变强化等。由于上述组织的改善,使锻件的塑性、冲击韧度、疲劳强度及持久性能等也随之得到了提高,然后通过零件的最后热处理就能得到零件所要求的硬度、强度和塑性等良好的综合性能。但是,如果原材料的质量不良或所采用的锻造工艺不合理,则可能产生锻件缺陷,包括表面缺陷、内部缺陷或性能不合格等。 (二)原材料对锻件质量的影响原材料的良好质量是保证锻件质量的先决条件,如原材料存在缺陷,将影响锻件的成形过程及锻件的最终质量。如原材料的化学元素超出规定的范围或杂质元素含量过高,对锻件的成形和质量都会带来较大的影响,例如:S、B、Cu、Sn等元素易形成低熔点相,使锻件易出现热脆。为了获得本质细晶粒钢,钢中残余铝含量

锻件常见缺陷

锻件常见缺陷 型材常见的缺陷有哪些? 答:划痕、折跌、发裂、结疤、碳化物偏析、白点、非金属夹杂、铝合金的氧化幕、粗晶环,前四种是表面缺陷。后的是内部缺陷少无氧加热的方法有哪些?答:快速加热、介质加热(气体,液体固体)少无氧火焰加热、 1钢锭的内部缺陷有哪些? 2、常见的下料方法有哪些极其特点? 3、金属加热时产生的缺陷有哪些及其防止措施? 4、锻后冷却常见的缺陷及其原因和防止措施? 5、挤压时筒内金属的变形流动? 6、锻造温度范围的确定? 7、金属的锻造前加热的目的极其方法有哪些? 8、热处理有哪些、极其目的? 9、影响金属单性变形流动方向的几个基本因素? 10、锻粗的目的缺陷极其防止措施? 11、拔长的目的的缺陷极其防止措施? 12、冲孔目的的缺陷极其防止措施? 13、自由锻工艺过程的制定? 14、大型锻件的特点? 15、开式模锻各阶段的应力应变分析? 16、开式模锻时影响金属成型的因素? 17、飞边槽的影响? 18、闭式模锻的变形过程分析? 19、打击能量和模压力对成型质量的影 20、挤压是常见缺陷的有哪些极其措施? 21、模锻钮的主要特性有哪些? 22、锻件图设计主要内容有哪些? 23、模锻工艺过程的制定极其内容? 1、钢锭的内部缺陷有哪些? 答:有偏析,夹杂,气泡,气体,缩孔,疏松,裂纹和贱疤。a:偏析:各处成分与杂质分布不均有枝晶、区域偏析。b:夹杂:氧化物、硫化物、等非金属杂质.c:气体:氢、氧等d:缩孔:在冒口区形成的孔洞性缺陷,有大量杂质、e:气泡:产生在冒口底部及中心位置。f:疏松:中心部位,使致密度降低,对力学性能有影响。g:溅疤:钢液飞溅形成的溅疤。 2、常见的下料方法有哪些极其特点? 答: 1、剪切法:特点:效率高,操作简单,断口无金属损耗,·费用低。缺点:呸料局部被压扁、端面不平整、有毛刺和裂缝。2.:锯切法:特点:下料长度精确、端面平整、。缺点:生产效率低。损耗大。3、砂轮片切割法:特点:设备简单、操作方便、下料长度精确、端面平整。缺点:使用范围小,损耗大、易崩碎、噪声大、4这段法:特点:生存率高。损耗小、工具简单、适用于高硬度钢。缺点:要预热,有点麻烦。5:气割法:特点:设备简单、便于野外工作。缺点:切割面不平整、精度差、损耗大、效率低。6:其他:摩擦锯切法、点机械锯割法、阳极机械切割法、电火花切割去。 3、金属加热时产生的缺陷有哪些及其防止措施? 答: 1、氧化:使金属产生氧化皮的现象。措施: a采用快速加热,缩短加热时间。b:减少空气过

电力设备缺陷的分类标准..

电力设备缺陷的分类标准 1、紧急缺陷 1.1变电部分 设备接头发热烧红、变色。 设备瓷件有明显裂缝。 设备内部有明显的放电声或异音。 设备的绝缘、温升等技术参数超过极限值。 主设备与地网没有可靠连接。 外绝缘有严重放电现象。 高、低压室、开关柜防小动物措施失效。 1.1.1变压器 冷却装置故障严重,影响出力或威胁安全运行。 分接开关操作卡阻或跳档。 铁芯接地电流不合格,串接电阻后仍不能满足运行要求,并有发展的趋势。 本体漏油严重或大量喷油。 套管漏油,套管油位超过下限,密封失效。 主变油箱进水。 潜油泵损坏,金属物可能进入油箱。 电气及油试验结果严重超标。 1.1.2高压断路器 操动机构有卡涩,运行中有拒合、拒分或误合、误分的现象,储能元件损坏,液(气)压机构的压力超出闭锁限额,油开关严重漏油或大量喷油,不能保

证安全运行者; 开关短路开断电流不能满足运行要求,又无保证安全运行的措施,额定电流小于负荷电流者。 SF6开关设备的SF6气体质量不合格,或有严重漏气,其压力低于制造厂规定的下限。 真空开关的真空泡有裂纹或严重漏气者。 真空开关的真空泡失去光泽、发红。 液(气)压机构油(气)泵频繁启动,打压间隔时间小于10分钟,连续5次及以 上者。 断路器辅助接点、液(气)压闭锁接点失灵。 断路器绝缘拉杆脱落。 1.1.3 刀闸、母线 瓷件有破裂,刀闸触头铸铝件部分有裂纹。 刀闸严重锈蚀,以致操作卡阻,不能正常停送电。 母线一串绝缘子串上零值或破损瓷瓶片数110kV 3片、220kV 4片、500kV 4片及以上者。 1.1.4 电压互感器、电流互感器、电容式电压互感器、耦合电容器、阻波器 漏(气)油严重或大量喷油。 电压互感器二次回路失压、电流互感器二次回路开路。 电容式电压互感器、耦合电容器本体滴油。 阻波器拉杆脱落。

锻造工艺常见缺陷

锻造工艺不当产生的缺陷通常有以下几种: 1.大晶粒 大晶粒通常是由于始锻温度过高和变形程度不足、或终锻温度过高、或变形程度落人临界变形区引起的。铝合金变形程度过大,形成织构;高温合金变形温度过低,形成混合变形组织时也可能引起粗大晶粒,晶粒粗大将使锻件的塑性和韧性降低,疲劳性能明显下降。 2.晶粒不均匀 晶粒不均匀是指锻件某些部位的晶粒特别粗大,某些部位却较小。产生晶粒不均匀的主要原因是坯料各处的变形不均匀使晶粒破碎程度不一,或局部区域的变形程度落人临界变形区,或高温合金局部加工硬化,或淬火加热时局部晶粒粗大。耐热钢及高温合金对晶粒不均匀特别敏感。晶粒不均匀将使锻件的持久性能、疲劳性能明显下降。 3.冷硬现象 变形时由于温度偏低或变形速度太快,以及锻后冷却过快,均可能使再结晶引起的软化跟不上变形引起的强化(硬化),从而使热锻后锻件内部仍部分保留冷变形组织。这种组织的存在提高了锻件的强度和硬度,但降低了塑性和韧性。严重的冷硬现象可能引起锻裂。 4.裂纹 裂纹通常是锻造时存在较大的拉应力、切应力或附加拉应力引起的。裂纹发生的部位通常是在坯料应力最大、厚度最薄的部位。如果坯料表面和内部有微裂纹、或坯料内存在组织缺陷,或热加工温度不当使材料塑性降低,或变形速度过快、变形程度过大,超过材料允

许的塑性指针等,则在撤粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲和挤压等工序中都可能产生裂纹。 5.龟裂 龟裂是在锻件表面呈现较浅的龟状裂纹。在锻件成形中受拉应力的表面(例如,未充满的凸出部分或受弯曲的部分)最容易产生这种缺陷。引起龟裂的内因可能是多方面的:①原材料合Cu、Sn等易熔元素过多。②高温长时间加热时,钢料表面有铜析出、表面晶粒粗大、脱碳、或经过多次加热的表面。③燃料含硫量过高,有硫渗人钢料表面。 6.飞边裂纹 飞边裂纹是模锻及切边时在分模面处产生的裂纹。飞边裂纹产生的原因可能是:①在模锻操作中由于重击使金属强烈流动产生穿筋现象。②镁合金模锻件切边温度过低;铜合金模锻件切边温度过高。 7.分模面裂纹 分模面裂纹是指沿锻件分模面产生的裂纹。原材料非金属夹杂多,模锻时向分模面流动与集中或缩管残余在模锻时挤人飞边后常形成分模面裂纹。 8.折叠 折叠是金属变形过程中已氧化过的表层金属汇合到一起而形成的。它可以是由两股(或多股)金属对流汇合而形成;也可以是由一股金属的急速大量流动将邻近部分的表层金属带着流动,两者汇合而形成的;也可以是由于变形金属发生弯曲、回流而形成;还可以是部

锻件缺陷

锻件缺陷(forging defects) 锻造过程中锻件上产生的外在的和内在的质量不合要求的各种毛病。锻件缺陷主要有:残留铸造组织,折叠,流线不顺,涡流,穿流,穿肋,裂纹,钛合金α脆化层和锻件过烧等。 残留铸造组织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。 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。 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。 裂纹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。 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。

锻件中的常见缺陷及产生的原因

锻件中的常见缺陷及产生的原因: 锻件中的缺陷主要来源于两个方面:一种是由铸锭中缺陷引起的缺陷;另一种是锻造过程及热处理中产生的缺陷。 锻件中常见的缺陷类型有: 1.1.1缩孔; 1.1.2缩松; 1.1.3夹杂物; 1.1.4裂纹; 1.1.5折叠; 1.1.6白点。 锻件中常见缺陷产生的原因及常出现的部位: 1.2.1缩孔:它是铸锭冷却收缩时在头部形成的缺陷,锻造时因切头量不足而残留下来,多见于轴类锻件的头部, 具有较大的体积,并位于横截面中心, 在轴向具有较大的延伸长度。 1.2.2缩松:它是在铸造凝固收缩时形成的孔隙和孔穴, 在锻造过程中因变形量不足而未被消除, 缩松缺陷多出现在大型锻件中。 1.2.3夹杂物: 根据其来源或性质夹杂物又可分为: 内在非金属夹杂物、外来非金属夹杂物、金属夹杂物。 内在非金属夹杂物是铸锭中包含的脱氧剂、金属元素等与气体的反产物,尺寸较小,常被熔液漂浮,挤至最后凝固的铸锭中心及头部。 外来非金属夹杂物是冶炼、浇注过程中混入的耐火材料或杂质,故常混杂于铸锭下部,偶然落入的非金属夹杂则无确定位置。 金属夹杂物是冶炼时加入合金较多且尺寸较大,或者浇注时飞溅小粒或异种金属落入后又未被全部熔化而形成的缺陷。 1.2.4裂纹:锻件中裂纹形成的原因很多,按形成的原因,裂纹的种类可大致分为以下几种: 1.2.4.1因冶炼缺陷(如缩孔残余)在锻造时扩大形成的裂纹。 1.2.4.2锻件工艺不当(如加热、加热速度过快、变行不均匀、变行过大、冷却速度过快等)而形成的裂纹。 1

1.2.4.3热处理过程中形成的裂纹:如淬火时加热温度较高,使锻件组织粗大淬火时可能产生裂纹;冷却不当引起的开裂,回火不及时或不当,由锻件内部残余力引起的裂纹。 1.2.5折叠:热金属的凸出部位被压折并嵌入锻件表面形成的缺陷,多发生在锻件的内圆角和尖角处。折叠表面是氧化层,能使该部位的金属无法连接。 1.2.6白点:锻件中由于氢的存在所产生的小裂纹称为白点。白点对钢材的力学性能影响很大,当白点平面垂直方向受应力作用时,会导致钢件突然断裂。因此,钢材不允许白点存在。白点多在高碳钢、马氏体钢和贝氏体钢中出现。奥氏体钢和低碳铁素体钢一般不出现白点。 锻件中缺陷的重要特征之一: 锻件中缺陷所具有的特点与其形成过程有关,铸锭组织在锻造过程中沿金属延伸方向被拉长,由此形成的纤维状组织通常被成为金属流线。金属流线方向一般代表锻造过程中金属延伸的主要方向。除裂纹外锻件中的多数缺陷,尤其是由铸锭中缺陷引起的锻件缺陷常常是沿金属流线方向分布的,这是锻件中缺陷的重要特征之一。 2

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