第17章 锻造成形过程中的缺陷及产生原因(2)

§17.3 自由锻件的主要缺陷

在自由锻造生产中，锻件的缺陷产生与如下因素有关： （1）原材料及下料所产生的缺陷未加清除； （2）锻造加热不当；

（3）锻造操作不当或工具不合适； （4）锻后冷却或热处理不当等。 所以，在自由锻造生产过程应掌握各种情况下产生缺陷的特征，以便在发现锻件缺陷时进行综合分析，找出锻件产生缺陷的原因，采取改进锻造工艺等措施来防止缺陷的产生。

一、横向裂纹

1、表面横向裂纹

锻造时坯料表面出现较浅的横向裂纹，是由于钢锭皮下气泡暴露于空气中不能焊合而形成，其深度可达10mm以上。一些塑性较差的金属，相对送进量

l过大时也会产生这种缺陷。 h锻造时坯料表面出现较深的横向裂纹，是由于钢锭浇注不当所造成。例如，钢锭模内壁有缺陷，产生“挂锭”现象，冷却时便拉裂；高速、高温浇注，钢锭外皮成形较慢及钢锭模受到摆动；钢锭与锭模铸合等原因。

表面横向裂纹往往在锻造时第一火即出现。一经发现，大型锻件可用吹氧除去，以免裂纹在以后锻造中扩大。

2、内部横向裂纹

这是锻件内部的缺陷，只能通过磁力探伤、超声波检查才能发现。

产生的原因是：冷钢锭加热时在低温区加热速度过快，中心引起较大拉应力造成；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

ll（或）过小造成。 hD二、纵向裂纹

1、表面纵向裂纹

在第一火拔长或镦粗时出现。

产生的原因是：钢锭模内壁有缺陷或新钢锭模使用前未很好退火；浇注操作不当，例如高温、高速浇注，引起凝固外皮破裂；钢锭脱模后冷却方式不当或脱模过早；倒棱时压下量过大；钢锭轧制时产生纵向划痕等。

表面纵向裂纹锻造时一经发现立即用吹氧除去，以免裂纹在以后锻造中扩大。 2、内部纵向裂纹

锻件内部纵向裂纹有三种情况：

（1）坯料近冒口端中心出现的纵向裂纹

这是由于钢锭凝固时缩孔未集中于冒口部分，或者锻造时冒口端的切头量过少，使坯料近冒口端存在二次缩孔或残余缩孔，锻造后引起内部纵向裂纹。

（2）坯料内部出现的中空纵向裂纹

这是由于平砧拔长圆截面坯料，中心部分金属受拉应力作用所致；或者由于坯料加热未透，内部温度过低，拔长时内部沿纵向开裂等。

（3）坯料内部出现的纵向“十字”裂纹

这是由于拔长时送进量过大，或在同一部位反复拔长所致。这种内部纵向“十字”裂纹多出现在高

合金钢中。

三、炸裂

系坯料在锻造前加热时或锻件在冷却、热处理后表面或内部炸开而形成的裂纹。

产生炸裂的原因是：由于坯料具有较高的残余应力，在未予消除的情况下，错误地采用快速加热或不适当的冷却所致。

四、自行开裂

系锻件在锻造或热处理后产生，或锻后经过长时间后发生。

发生的原因是：坯料在锻造过程中已形成微小裂纹，冷却或热处理使之加剧；或由于锻件内部有较大残余应力所致。

五、龟裂

系锻造时在锻件表面出现的“龟甲状”浅裂纹。

产生的原因是：由于钢中Cu、Sn、As、S的含量较多，或者在加热炉中加热铜料后未除尽炉渣，溶化的铜渗入钢坯的晶界，造成钢坯热脆； 或者是由于坯料始锻温度过高、开始锻造时锤击过重等原因造成。

钢坯表面较浅的龟裂裂纹应及时清除，清除后不妨碍继续锻造。

六、过烧

系加热时氧化性气体渗入钢坯的晶界，使Fe、C、S发生氧化，形成易熔共晶体氧化物，锻造时一锤击钢坯便破碎的现象。

过烧钢坯的断裂面，晶粒粗大，失去金属的光泽。

产生过烧的条件是加热温度过高，或加热时间过长，在这种条件下，易于使晶界氧化和熔融。

七、晶粒度局部粗大

系锻件表面或内部在局部区域发生的晶粒粗大现象。对于结构钢来说，是由于钢中残余铝的含量不够，影响钢坯的本质晶粒度（本质晶粒度是反映钢加热时奥氏体晶粒长大倾向的一个指标，一般冶炼时用铝脱氧的钢都是本质细晶粒钢）；或者是由于坯料加热温度过高，锻造比又较小，也会出现这种缺陷。对于奥氏体类高合金钢来说，锻造时变形不均匀、工具预热温度低、坯料与工具间接触摩擦大等原因，便会导致锻件晶粒度局部粗大的现象。

八、白点

系锻件内部银白色、灰白色的圆形裂纹，含Ni、Cr、Mo、W等元素的合金钢大型锻件中容易产生。 其产生原因是：钢中含氢量过高，而锻后的冷却或热处理工艺不恰当，便会产生这种缺陷。

九、疏松

系指沿钢锭中心的疏松组织锻造时未锻合。

其产生原因是：钢锭本身疏松较严重；或者是锻造比不适当、变形方案不佳；或者是相对送进量过小，不能锻透等。

十、非金属夹杂

锻件内部有较集中的非金属夹杂，是一个严重缺陷。有显微非金属夹杂是不可避免的，可不认为是缺陷。锻件内部非金属夹杂的含量和分布情况，与钢的精炼和铸锭有关；而锻件内部非金属夹杂的分散

和破碎程度，与锻造时变形量和变形方案有关。

十一、化学成分不合适

锻件的化学成分不符合要求，是属于炼钢的问题，或由于备料时产生差错。

十二、机械性能达不到要求

锻件的强度不合格，主要与炼钢和热处理有关，不是锻造引起的。锻件的塑性指标和冲击韧性不合格，可能是由于钢冶炼时杂质太多；也可能由于锻造比不够大，例如锻件横向试件的塑性和冲击韧性不够，往往是由于锻造时镦粗比偏小造成。

十三、折叠

锻件表面的折叠缺陷，是金属不合理流动造成。

其形成原因是：砧子形状不适当，砧边圆角半径过小；拔长时送进量小于单边压下量等。

十四、歪斜和偏心

锻件的端部歪斜和中心线偏移等缺陷，是由于锻造工艺不合理、操作方法不当或坯料加热不均匀（例如有阴阳面）等原因造成。

十五、弯曲和变形

锻件产生弯曲或变形，主要是由于锻造时的修整工序没有做好，或由于锻后冷却或热处理工序操作不当所造成。

§17.4 模锻件的常见缺陷

在模锻生产中，锻件会产生各种各样的缺陷。而产生缺陷的原因，也是多方面的。例如原材料本身有缺陷，备料质量不好，模具设计不合理，模具加工不符合技术要求，加热、锻造、热处理、清理等操作不正确。所以，在分析模锻件缺陷时应从多方面来考虑缺陷产生的原因，以便采取正确的对策。

一、错移

错移是锻件沿分模面上半部对下半部产生了位移。 产生错移的原因有：

（1）锻锤导轨的间隙过大；

（2）上、下模安装调整不当或锻模检验角有误差；

（3）锻模紧固部分有问题，例如燕尾磨损、斜楔松动等。

在模锻成形过程中，锻模常易产生错移。因此，在模锻成形过程中，正确的找出锻模错移的原因，迅速而准确地调整好锻模，是非常重要的。

二、充不满

金属未完全充满锻模型腔，造成锻件局部地区“缺肉”的现象，称为充不满。 出现充不满的原因有：

（1）坯料尺寸偏小，体积不够；

（2）坯料放偏，造成锻件一边“缺肉”，另一边因料过多而形成大量飞边； （3）加热时间过长，火耗太大； （4）加热温度过低，金属流动性差； （5）锻造设备吨位不足，锤击力太小； （6）润滑不当；

（7）制坯、预锻型腔设计不合理，或终锻型腔飞边槽阻力小；

（8）操作方法不正确，例 …… 此处隐藏：2448字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……