常见锻造缺陷

锻造缺陷

一、原材料缺陷造成的锻造缺陷

1. 层状断口

2. 碳化物偏析：含碳量高的合金钢开坯和轧制时共晶碳化物未被打碎造成不均匀偏析。

危害：带状碳化物使工件在淬火时产生较大的变形，并沿着碳化物带状处产生裂纹。当碳化物级别较高时，对高速钢刀具的使用寿命极为不利，级别>5级是，可造成刀具崩刃或断裂。

3. 缩管残余：钢锭冒口部分切除不净，开坯轧时将夹杂物缩松或偏析残留在钢材内部，淬火时形成裂纹。

二、落料不当造成的锻件缺陷

1. 锻件端面与轴线倾斜：剪切时未压紧

2. 撕裂：刀片间隙太大

3. 毛刺：切料时，部分金属被带入剪刀间隙之间，产生尖锐和毛刺。

后果：造成加热时局部过烧，锻造时产生折叠和开裂。

4. 端部裂纹：剪切大断面坯料时，圆形端面变成椭圆形，材料中产生很大的内应力，引起应力裂纹。另外，气割落料前，原材料没有预热，产生加工应力导致裂纹

5. 凸芯开裂：车床下料时，棒料端面中心留有凸芯，锻造时凸芯冷却快，由于应力集中造成开裂。

三、锻造工艺不当造成的缺陷

1. 过热：加热停留时间过长或加热温度过高引起材料晶粒粗大

2. 过烧：过烧时，晶粒特别粗大，断口呈石状。对碳钢，金相组织出现晶界氧化和熔化；工模具钢晶界因为熔化而出现鱼骨状莱氏体；铝合金出现晶界熔化三角区或复熔球。

3. 锻造裂纹

1）加热裂纹：尺寸大的坯料快速加热造成内外温差大，热应力大造成开裂。

特征：由中心向四周辐射状扩展，多产生于高合金材料

2）心部开裂：常在坯料的头部，开裂深度与加热和锻造有关，有事贯穿整个坯料。

原因：加热时保温不足，坯料未热透，外部温度高，塑性好，变形大，内部温度低变形小，内外产生不均匀变形

3）材质缺陷开裂：锻造时在缩孔夹渣碳化物偏析等材料缺陷处形成锻造裂纹

4. 脱碳和增碳

1）脱碳：钢材表面在高温下，碳被氧化发生脱碳，使表层组织含碳量下降，硬度下降，强度下降，脱碳层的深度与钢的成分、炉内气氛、温度有关。通常高碳钢易氧化脱碳，氧化性气氛中易脱碳。

2）增碳：用油炉加热锻造表面发生增碳，厚度可打1.0-1.5mm，增碳量可达W=2%，可出现莱氏体组织，锻造时表面易开裂5. 锻造折叠

折叠的特征是其折纹与金属流线方向一致。折叠尾端一般呈小圆角，但随后的锻造变形又会使折叠发生开裂。折纹两侧有较严重的氧化脱碳现象，折叠的尾端成为应力集中点，易在淬火后开裂或使用时成为疲劳源。

折叠与原材料便面缺陷，坯料的形状，模具的设计成型工序的安排，润滑情况，锻造操作有关。

6. 组织缺陷

1）带状组织：多出现在两相组织的亚共析钢、奥氏体钢和半马氏体钢中

2）粗晶：低倍组织晶粒粗大。

原因：始锻温度过高和变形程度不足，终锻温度过高，变形度落入临界变形区

3）晶粒不均匀：对高温合金和耐热钢特敏感。

产生原因：局部区域变形度落入临界变形区。

4）冷硬：锻件内部仍保留一部分冷变形组织，使锻件塑性下降。

原因：变形时温度偏低或变形速度过快，及锻后冷却过快导致再结晶引起的软化小于变形引起的硬化，出现加工后的冷硬现象。

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