锻造裂纹的原因分析及预防措施
锻件的层状断口
锻件的层状断口
锻件的层状断口是指在金属材料的拉伸、压缩或弯曲等力学加工过程中，材料发生断裂时，断口呈现出层状结构。
这种断口形貌类似于木材的剖面，由多条平行的层状裂缝组成。
锻件的层状断口形成的原因主要有以下几点：
1.金属材料在受到外力作用时，会在应力集中区域发生局部塑性变形。
当应力超过材料的屈服强度时，就会形成裂纹。
随着外力的继续作用，裂纹会逐渐扩展，形成层状断口。
2.金属材料的微观结构和组织也会影响层状断口的形成。
如果材料的结晶粒度较大，裂缝扩展路径较长，就容易形成层状断口。
3.材料的纯度、含气等也会影响层状断口的形成。
锻件的层状断口会导致钢的横向力学性能严重下降，特别是延伸率和断面收缩率。
这种层状断口在形变结构钢中经常出现，会显著降低钢的强度和韧性。
因此，在金属材料的加工过程中，应采取措施避免层状断口的形成，如优化加工工艺、控制材料纯度和组织结构等。
锻造裂纹分析
锻造裂纹钢在锻造过程中形成的裂纹是多种多样的，形成原因也各不相同。
主要可分为原材料缺陷引起的锻造裂纹和锻造本身引起锻造裂纹两类。
属于前者的原因有残余缩孔、钢中夹杂物等冶金缺陷；属于后者的原因有加热不当、变形不当及锻后冷却不当、未及时热处理等。
有些情况下裂纹的产生可能同时含有几方面的原因。
锻造变形不当常引起裂纹。
最常见的是变形速度太大，钢的塑性不足以承受形压力而引起的破裂。
这种裂纹往往在锻造开始阶段就发生，并迅速扩展。
应及时采取措施纠正锻造工艺，并切除有裂纹的钢材或报废锻件。
另外一种是低温锻裂，在裂纹处往往有较多的低温相组织。
为避免这种裂纹产生，应使钢在锻造变形过程中不发生相变，要正确掌握和控制终锻温度。
鉴别裂纹形成的原因，应首先了解工艺过程，以便找出裂纹形成的客观条件，其次应当观察裂纹本身的状态，然后再进行必要的有针对性的显微组织分析，微区成分分析。
举例如下：对于产生龟裂的锻件，粗略分析可能是：①由于过烧；②由于易溶金属渗入基体金属(如铜渗人钢中)；③应力腐蚀裂纹；④锻件表面严重脱碳。
这可以从工艺过程调查和组织分析中进一步判别。
例如在加热钢以后加热钢料或两者混合加热或钢中含铜量过高时，则有可能是铜脆。
从显微组织上看，铜脆开裂在晶界，除了能找到裂纹外，还能找到亮的铜网，而在单纯过烧的晶界只能找到氧化物。
应力腐蚀开裂是在酸洗后出现，在高倍观察时，裂纹的扩展呈树枝状形态。
锻件严重脱碳时，在试片上可以观察到一层较厚的脱碳层。
裂纹与折叠的鉴别，不仅可以从受力及变形的条件考察，亦可以低倍和高倍组织来区分。
一般裂纹与流线成一定交角，而折叠附近的流线与折叠方向平行，而且对于中、高碳钢来说，折叠表面有氧化脱碳现象。
折叠的尾部一般呈圆角，而裂纹通常是尖的。
具有裂纹的锻件经加热后，裂纹附近有严重的氧化脱碳，冷却裂纹则无此现象。
由缩管残余引起的裂纹通常是粗大而不规则的。
由冷校正及冷切边引起的裂纹，在裂纹的周围有滑移带等冷变形痕迹。
自由锻常见缺陷裂纹的原因
自由锻常见缺陷裂纹的原因自由锻是一种常见的金属加工工艺，通过利用金属的塑性变形特性来加工成型各种零部件。
然而，在实际的生产过程中，由于材料属性、加工工艺等原因，常常会出现各种缺陷，其中最常见的就是裂纹。
裂纹的出现不仅会影响零部件的质量和性能，还可能导致工件失效，因此及时发现并采取措施是非常重要的。
下面将从几个方面介绍自由锻常见缺陷裂纹的原因。
1. 材料因素材料的质量和性能对自由锻过程的裂纹形成起着重要的作用。
首先，原材料的杂质和非金属夹杂物会降低金属的塑性，增加金属的脆性，从而容易形成裂纹。
其次，金属的晶粒度和组织结构也会对裂纹的产生起到影响作用。
晶粒度过大或过小都会导致金属的塑性不足，从而容易出现裂纹。
此外，金属中的残余应力也是裂纹产生的一个重要因素，过大的残余应力会在加工过程中导致金属局部应力集中，进而形成裂纹。
2. 加工工艺因素自由锻的加工工艺对裂纹的形成有着直接的影响。
例如，锻造温度过高或过低都会影响金属的塑性，从而容易形成裂纹。
此外，锻造的速度、变形量等参数设置也会对裂纹的形成起到影响。
如果变形量过大或变形速度过快，可能使金属的应力超过其承载能力，导致裂纹的产生。
还有一些其他因素，比如锻造过程中的冷却速度、锻后的热处理工艺等也会对裂纹的形成产生影响。
3. 设计因素零部件的设计也是影响裂纹产生的因素之一。
不合理的结构设计、过于尖锐的转角或者挤压形状等都可能会导致金属在锻造过程中产生应力集中，从而形成裂纹。
因此，在设计零部件时，应该尽量避免设计过于尖锐的结构，合理控制转角和挤压形状，以减少应力集中点的产生。
4. 操作因素操作人员的技术水平和操作规范也会对裂纹的产生起到影响。
不合理的操作方法、过于急躁的操作、缺乏经验的操作人员等都有可能导致裂纹的产生。
因此，操作人员需要具备良好的技术水平和严格的操作规范，以避免不必要的裂纹产生。
5. 设备因素锻造设备的状态和性能也会对裂纹产生起到影响。
例如，设备的润滑状态不良、设备磨损严重、设备结构设计不合理等都有可能导致应力集中，从而形成裂纹。
模锻件开裂原因
模锻件开裂原因模锻件开裂的背景和重要性模锻是一种重要的金属成形工艺，广泛应用于航空、汽车、船舶等领域。
然而，模锻件在生产过程中常常会出现开裂问题，这给工业生产带来了严重的经济损失和安全隐患。
因此，了解模锻件开裂的原因及其防范措施对于提高生产质量、降低生产成本具有重要的意义。
模锻件开裂的常见原因1. 材料因素模锻件开裂的一个主要原因是材料的性能不合理或材料质量不达标。
材料的选择应考虑到其热处理能力、塑性变形能力以及抗疲劳性能等。
如果材料的塑性变形能力不足，容易导致应力集中和应力过高，从而引发开裂。
此外，材料中的夹杂物和非金属夹杂物也会导致开裂，因为它们会成为内部的应力集中点。
2. 工艺因素工艺因素是模锻件开裂的主要原因之一。
不正确的锻造温度、锻造速度、锻造压力等参数都会导致模锻件的开裂。
过高的锻造温度和不足的锻造速度会导致过大的变形应力，从而引发开裂。
此外，如果锻造模具的形状和尺寸不合理，也容易导致开裂。
3. 模具设计因素模具设计是模锻件开裂的另一个重要因素。
模具的结构、尺寸以及表面处理对于模锻件的质量和开裂情况起着至关重要的作用。
如果模具的孔径设计过小或者过大，都会导致模锻件的应力不均匀，从而引发开裂。
另外，模具表面的磨损和腐蚀也会对模锻件的质量产生不利影响。
模锻件开裂的防范措施1. 合理选择材料在模锻件的生产过程中，应根据不同的要求选择合适的材料。
材料应具有足够的塑性变形能力和抗疲劳性能，以减少开裂的风险。
同时，应控制材料中的夹杂物和非金属夹杂物的含量，以避免其成为内部应力的集中点。
2. 优化工艺参数合理的工艺参数对于减少模锻件的开裂问题至关重要。
应选择适当的锻造温度、锻造速度和锻造压力，以保证模锻件的变形应力处于可控范围内。
此外，应根据模具的实际情况进行参数的调整和优化，确保模锻件的成形质量。
3. 合理设计模具模具的设计直接影响着模锻件的质量和开裂情况。
应根据模锻件的形状和尺寸合理设计模具，避免模具孔径过小或过大造成应力的集中。
锻件产品缺陷分析及防止方法
（作者单位：1.沈阳万恒锻造有限公司；2.沈阳市汽车工程学校）锻件产品缺陷分析及防止方法◎高杰1王本昊2为了保证质量，对于金属锻件必须进行质量检验。
对检验出有缺陷的锻件，根据使用要求（检验标准）和缺陷的程度确定其合格、或报废、或经过修补后使用。
一、自由锻件常见缺陷及其原因和防止方法（一）裂纹1.表面裂纹。
（1）表面横向裂纹。
锻造时坯料表面出现横向较浅的裂纹，是由于钢锭皮下气泡暴露于表面不能锻合而形成的，其深度可达10mm 以上；或者操作时送进量过大，在塑性较差的金属坯料上也会出现这种缺陷。
锻造时坯料坯料表面出现横向较深的裂纹，是由于钢锭浇注和脱模后冷却不当等多种原因引起的，严重时由于浇注中断而造成横断成两截，成为无法挽救的废品。
表面横向裂纹往往在第1火次锻造中出现。
一经发现，大型锻件可用火焰吹氧清理去掉，小锻件可用小剁刀剁除，以免裂纹在锻造时继续扩大。
防止方法是控制和保证钢锭的质量，改善钢锭起模后的冷却工艺，并控制操作时坯料的送进量。
（2）表面纵向裂纹。
在第一次加热后鐓拔长或粗时，产生在坯料表面上的纵向裂纹，时由于钢锭模内壁缺陷或浇注操作不当或起模后冷却不当，以及钢锭倒棱时压下量过大，或者钢坯在扎制时就产生有纵向划痕造成的。
锻造时一经发现纵向裂纹应立即消除，以免缺陷继续扩大。
防止的方法是：提高钢锭质量；保证浇注操作的正确性；起模时控制冷却工艺；钢锭倒棱时控制压下量；对钢坯表面划痕较多的禁止使用，等等。
2.内部裂纹。
（1）内部横向裂纹。
这是不能从锻件外表看见的缺陷，只能通过磁力探伤、超声波检查发现。
产生的原因是：冷钢锭在加热过程中，低温区的加热速度过快，或者塑性较差的高碳钢、高合金钢在锻造操作时相对送进量L/D （或L/H ）小于0.5。
防止的方法是控制冷钢锭的加热速度，特别是在低温区；还有就是控制锻造操作时的相对送进量。
（2）内部纵向裂纹。
锻件内部可能产生3种纵向裂纹：①在坯料冒口端中心附近因存在残余缩孔或二次缩孔，锻后引起纵向内裂纹。
锻造裂纹的分析与防治研究
锻造裂纹的分析与防治研究裂纹是当前影响锻造生产发展和锻件质量的突出问题，也是锻造行业研究讨论的热点、难点课题。
随着科技的进步、社会经济的发展，新机器、新材料广泛应用，锻造中的新问题也不断涌现，比如高合金钢应用逐年增多，锻造裂纹频发也进一步突现，有的已经成为制约锻造生产发展的关键，引起了锻造厂家的普遍关注。
1 锻造裂纹特征、产生的原因传统的力学与材料学理论都认为裂纹由形核、扩展、微裂纹聚合直至断裂，是一个不可逆的热力学过程。
根据现有理论，在大型锻件的生产、使用、维护，乃至损伤容限评估等各方面，人们都假定微裂纹发展的必然趋势就是断裂。
实际上，任何成份与结构不均质，包括含微裂纹 ) 的材料，在热力学许可的条件下，都将趋于均匀化，这也同样是热力学的基本原理。
锻造裂纹的宏观特征 : 裂纹主要出现在锻造侧面的弧形处，裂纹比较粗大，一般以多条、多种特征的形式存在，无明显细尖端，比较圆钝，无明显的方向性，有时会出现一些较细的锻造裂纹。
肉眼可见裂纹走向基本都始于锻造面，呈垂直状或螺旋状向另一侧延伸，甚至有些锻造裂纹贯穿上下锻造面。
热处理裂纹的宏观特征: 裂纹刚健挺直，呈穿晶分布，起始点较宽，尾部细长曲折，常发生在工件的棱角槽口、截面突变处。
锻造过程 ( 包括加热、冷却 ) 中裂纹的产生与金属的受力情况、组织结构、变形温度和变形速度等有关。
除了工具给予工件的作用外，还有变形不均匀和变形速度不同引起的附加应力、温度不均匀引起的热应力和组织转变不同产生的组织应力。
金属的组织结构是裂纹产生和扩展的内部依据 ; 应力状态、变形速度和变形温度是裂纹产生和扩展的外部条件，通过对金属组织和微观机制的影响而对裂纹的发生和扩展发生作用。
4 修复内裂表明的原理和方法超声波探伤表明，大锻件内部存在裂纹与类孔隙缺陷是造成废品的重要原因，其中多数是由于坯料内部存在有疏松、夹杂物、粗晶和裂纹。
它们由于局部的不均匀变形，在巨大的集中应力和剪应力作用下，导致难以锻合、压实和生成变形损伤。
铸造裂纹产生的原因和避免的措施
铸造裂纹产生的原因和避免的措施铸造是一种重要的金属成型工艺，广泛应用于汽车、航空、航天、军工等领域。
然而，铸造件在生产中常常会出现裂纹缺陷，导致产品质量下降，甚至造成安全事故。
本文将就铸造裂纹的产生原因和避免措施进行简要介绍。
铸造裂纹产生的原因铸造裂纹主要有以下几个原因。
1. 材料缺陷铸造材料在生产过程中，常常会出现缺陷，如气孔、夹杂、杂质等，这些缺陷会在铸造冷却过程中形成应力集中区域，导致裂纹的产生。
2. 铸造工艺不合理铸造工艺不合理也是造成铸造件裂纹的重要原因。
如浇口不当、冷却不均、浇注速度过快等，都会导致铸造件的应力不均匀，从而形成裂纹。
3. 设计不合理铸造件的设计也会影响裂纹的产生。
当设计不合理时，会使铸造件应力分布不均匀，从而形成裂纹。
4. 环境因素环境因素也可能导致铸造件裂纹的产生。
如温度过高或过低、环境湿度过高、风力过大等，都会影响铸造件的冷却速度，从而形成裂纹。
避免铸造裂纹的措施为了避免铸造裂纹的产生，我们可以采取以下措施。
1. 优化材料在生产过程中，对铸造材料进行优化，去除缺陷，可以有效减少铸造裂纹的产生。
2. 检查工艺在生产过程中，对铸造工艺进行检查，保证浇口、浇注速度等符合要求，可以有效减少铸造件裂纹的产生。
3. 合理设计设计时要考虑到铸造件内部的应力分布，合理设计无疑可以减少铸造裂纹的产生。
4. 控制环境在铸造过程中，要控制环境温度、湿度和风力等因素，使铸造件冷却均匀，从而减少裂纹的产生。
结语本文介绍了铸造裂纹的产生原因和避免措施。
铸造件裂纹的产生很大程度影响了铸造件的质量和使用寿命，因此，为了提高产品质量，我们必须采取措施避免铸造裂纹的产生。
锻造和热处理过程中裂纹形成原因分析
锻造和热处理过程中裂纹形成原因分析摘要：在锻造以及热处理中极易出现裂纹，为此锻造以及热处理过程中的裂纹处理成为各个学者研究的重点，同时，构件尺寸、材质等之间的差异其所出现的裂纹几率也各不相同，基于此，本文通过对锻造以及热处理缺陷的相关分析，找出了锻造和热处理过程中裂纹形成的原因并提出了针对性的解决意见。
关键词：锻造热处理裂纹原因分析处理引言作为锻造以及热处理过程中最为常见的缺陷之一，裂纹的形成严重制约了锻造效率，并且对于大型锻件而言，其裂纹出现的几率则更高，所以加强对裂纹形成的原因分析对于减少裂纹产生，提升锻造效果具有重要意义。
1锻造缺陷与热处理缺陷第一，过热或者过烧。
具体表现形式为晶粒粗大并具有较为明显的魏氏组织；而造成过烧的情况则说明热处理过程中温度较高，断口晶粒凹凸不平，缺乏金属光泽，并且晶界周围具有氧化脱碳的情况；第二，锻造裂纹。
主要出现在组织粗大且应力较为集中处，裂纹内部往往呈现氧化皮情况。
在锻造过程中无论是温度过高，还是过低均会导致裂纹的出现；第三，折叠。
由于切料、冲孔、锻粗糙等原因而致使材料表面发生了缺陷，而此时一旦经过锻造自然其会由于表面氧化皮缺陷内卷而形成折叠。
通过显微镜的观察可以明显的发现折叠周围的脱碳情况较为严重；第四，淬裂。
该缺陷的明显特征就是刚健挺直且起始点较宽，尾部则细长曲直。
由于此缺陷往往是产生在马氏体转变发生以后，所以裂纹周围与其他区域没有明显的差别且无脱碳情况；第五，软点。
造成此种缺陷的原因主要是由于加热不足，保温时间不足而造成冷却不均匀导致的。
2实验方法2.1试样制备和宏观观察在开始试验之前只需要对构件毛坯裂纹进行简单的宏观观测并选择要进行实验的区域即可。
然后，在利用手边的工具来队选取的区域进行切割，需注意的是，切割方向必须要垂直镜像，切割长度要低于10mm。
可以通过多种方式进行取样但是一定要科学的选择取样的温度以及环境，如果实验温度较高，则可以通过凉水来进行冷却，进而防止在取样过程中构件内部结构遭到损坏。
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说明
以上观点仅为个人看法。
应力状态如图示
防止裂纹再次产生的措施
从冶炼的角度讲，应从提高钢锭头尾部的冶金质量， 即提高钢的纯净度和细化晶粒、均匀结晶组织的角 度出发，改善冶炼条件，提高头尾部的可锻性；
从锻压方面讲，应从应力状态和减小锤击力出发， 即避免产生轴心径向拉应力和减小变形程度的方面 做文章，避免裂纹的产生。打击辊颈时，送进量应 限制在坯料直径的0.5~0.8倍之间，避免拔长辊颈时 出现径向展宽现象，既提高了拔长效率，又避免轴 心的径向拉应力。另外，限制锤的打击力，尽可能 在两吨锤上成形，并选择合适的压下量，以减轻心 部的变形程度。两方面入手，以避免裂纹的产生。
锻造裂纹的原因分析及预防措施
φ288mm冷轧辊尾部锻造裂纹 Nhomakorabea锻件成形及缺陷位置示意图
该件产品用1.75吨钢锭出3件产品,成形情况 及缺陷出现位置如图示
头 1
尾
2
3
裂纹形成原因分析
首先我们看缺陷产生的部位，在钢锭的头尾端。而 钢锭锭身却很少出现缺陷，钢锭的头尾部的冶金质 量不如锭身也是我们的共识，这应是裂纹产生的本 质上的原因。