大型鍛件的缺陷與對策:鍛造裂紋

                   大型鍛件的缺陷與對策:鍛造裂紋 

   在大型鍛造中，當原材料質量不良或鍛造工藝不當時，常易產生鍛造裂紋。山西永鑫生鍛造有限公司為大家介紹幾個由于材質不良引起鍛裂的情況。

　　(1)鋼錠缺陷引起的鍛造裂紋

　　大部分鋼錠缺陷，鍛造時都可能造成開裂，圖片6-8所示為2Cr13主軸鍛件中心裂紋。這是因為該6t鋼錠凝固時結晶溫度范圍窄，線收縮系數大。冷凝補縮不足，內外溫差大，軸心拉應力大，沿枝晶開裂，形成鋼錠軸心晶間裂紋，該裂紋在鍛造時進一步擴展而成主軸鍛件中已裂紋。該缺陷可通過下列措施予以消除：

①提高冶煉鋼水純凈度；

②鑄錠緩慢冷卻，減少熱應力；

③采用良好的發熱劑與保溫帽，增大補縮能力；

④采用中心壓實鍛造工藝。

　　(2)鋼中有害雜質沿晶界析出引起的鍛造裂紋。

　　鋼中的硫常以FeS形式沿晶界析出，其熔點僅有982℃，在1200℃鍛造溫度下，晶界上FeS將發生熔化，并以液態薄膜形式包圍晶粒，破壞晶粒間的結合而產生熱脆，輕微鍛擊就會開裂。

　　鋼中含銅在1100～1200℃溫度下的過氧化性氣氛中加熱時，由于選擇性氧化，表層會形成富銅區，當超過銅在奧氏體中溶解度時，銅則以液態薄膜形式分布于晶界，形成銅脆，不能鍛造成形。如果鋼中還存在有錫、銻還會嚴重降低銅在奧氏體中的溶解度，加劇這種脆化傾向。鋼鍛件網狀裂紋，因含銅量過高，鍛造加熱時，表面選擇性氧化，使銅沿晶界富集，鍛造裂紋沿晶界富銅相生核并擴展而形成。

　　(3)異相(第二相)引起的鍛造裂紋

　　鋼中第二相的力學性能往往和金屬基體有很大的差別，因而在變形流動時會引起附加應力導致整體工藝塑性下降，一旦局部應力超過異相與基體間結合力時，則發生分離形成孔洞。例如鋼中的氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅酸鹽等等。假如這些相呈密集。鏈狀分布，尤其在沿晶界結合力薄弱處存在，高溫鍛壓就會開裂。20SiMn鋼87t錠因細小的AlN沿晶界析出引起鍛造開裂的宏觀形貌，其表面已經氧化，呈現多面體柱狀晶。微觀分析表明，鍛造開裂與細小的顆粒狀AlN沿一次晶晶界大量析出有關。

　　防止因氮化鋁沿晶析出引起鍛造開裂的對策是：

　　1)限制鋼中加鋁量，去除鋼中氮氣或用加鈦法抑制AlN析出量；

　　2)采用熱送鋼錠，過冷相變處理工藝；

　　3)提高熱送溫度(＞900℃)直接加熱鍛造；

　　4)鍛前進行充分的均勻化退火，使晶界析出相擴散。

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