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1、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
2、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：由于过烧；由于易溶金属渗入基体金属(如铜渗人钢中)；应力腐蚀裂纹；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
3、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。锻造工艺不当常产生的缺陷类型：其它 点击次数：1423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
4、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），
5、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
6、可能是多方面的：原材料合Cu、Sn等易熔元素过多。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。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：在模锻操作中由于重击使金属强烈流动产生穿筋现象。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
7、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的，但穿流部分的金属仍是一整体，穿流使锻件的力
8、学性能降低，尤其当穿流带两侧晶粒相差较悬殊时，性能降低较明显。 10.锻件流线分布不顺 锻件流线分布不顺是指在锻件低倍上发生流线切断、回流、涡流等流线紊乱现象。如果模具设计不当或锻造方法选择不合理，预制毛坯流线紊乱；工人操作不当及模具磨损而使金属产生不均匀流动，都可以使锻件流线分布不顺。流线不顺会使各种力学性能降低，因此对于重要锻件，都有流线分布的要求。 11.铸造组织残留 铸造组织残留主要出现在用铸锭作坯料的锻件中。铸态组织主要残留在锻件的困难变形区。锻造比不够和锻造方法不当是铸造组织残留产生的主要原因。铸造组织残留会使锻件的性能下降，尤其是冲击韧度和疲劳性能。 12.碳化物偏析级别不符要求
9、 碳化物偏析级别不符要求主要出现于莱氏体工模具钢中。主要是锻件中的碳化物分布不均匀，呈大块状集中分布或呈网状分布。造成这种缺陷的主要原因是原材料碳化物偏析级别差，加之改锻时锻比不够或锻造方法不当，具有这种缺陷的锻件，热处理淬火时容易局部过热和淬裂，制成的刃具和模具使用时易崩刃。 13.带状组织 带状组织是铁素体和珠光体、铁素体和奥氏体、铁素体和贝氏体以及铁素体和马氏体在锻件中呈带状分布的一种组织，它们多出现在亚共折钢、奥氏体钢和半马氏体钢中。这种组织，是在两相共存的情况下锻造变形时产生的带状组织能降低材料的横向塑性指针，特别是冲击韧性。在锻造或零件工作时常易沿铁素体带或两相的交界处开裂。 14
10、.局部充填不足 局部充填不足主要发生在筋肋、凸角、转角、圆角部位，尺寸不符合图样要求。产生的原因可能是：锻造温度低，金属流动性差；设备吨位不够或锤击力不足；制坯模设计不合理，坯料体积或截面尺寸不合格；模膛中堆积氧化皮或焊合变形金属。 15.欠压 欠压指垂直于分模面方向的尺寸普遍增大，产生的原因可能是：锻造温度低。设备吨位不足，锤击力不足或锤击次数不足。 16.错移 错移是锻件沿分模面的上半部相对于下半部产生位移。产生的原因可能是：滑块（锤头）与导轨之间的间隙过大；锻模设计不合理，缺少消除错移力的锁口或导柱；模具安装不良。 17.轴线弯曲 锻件轴线弯曲，与平面的几何位置有误差。产生的原因可能是：
11、锻件出模时不注意；切边时受力不均；锻件冷却时各部分降温速度不一；清理与热处理不当。字号： 大大 中中 小小 锻造引起的缺陷锻造不锈钢与锻造其他合金钢一样，操作不发或模具结构设计欠佳，会造成折叠、拉裂、表面鳞伤、十字裂纹、压伤等。1模具结构设计不当引起的锻造裂纹图16所示为Cr17Ni2不锈钢后轴颈锻件由于模具设计不当，引起喇叭口底部圆弧形裂纹。这时，喇叭口底部平直，塑性变形时，难变形区较大，金属的激烈流动区与难变形区之间产生较大的剪切应力，加之模具润滑不良造成此类裂纹。将喇叭口底部平直部分改为圆球形，可避免此类裂纹。2金属流动过快、毛坯表面缺陷引起的锻造裂纹金属流动过快，会产生局部过热，导致局
12、部出现铁素体过多，加之模具圆角半径太小，往往在转角处形成裂纹。马氏体钢对表面缺陷敏感，若锻造表面有划伤的坯料，会扩展成裂缝。锻前应车去表面缺陷。不锈钢因塑性较差，在自由锻拔长时，若送进量过大，在横截面的对角线上产生很大的交变剪切应力，从而形成十字形裂纹。1.内缺陷的白点，即热加工后钢的纵断面上有表面光滑的银白色斑点，形状是圆或椭圆。严重影响工件的延伸率、断面收缩率与冲击韧性。 2.由于锻件不当，出现鸡爪形或人字形的内裂纹，还会出现细微的裂纹，破坏了金属的连续性。当工件受高负荷，特别是反复载荷时回早期破坏。 3.表面缺陷有表面结疤，使工件容易产生应力集中而引起疲劳断裂。产生的毛刺或划痕回影响车加
13、工的正确装夹和效率，严重的划痕会降低钢的强度，并导致产生裂纹。 4.辗扩产生的端面凹心，使车加工车削量加大或造成锻件报废。1.氧化铍：氧化铍不仅损失大量钢材，而且降低锻件的表面质量和锻模的使用寿命，若压入金属内部，会造成锻件报废。不清除氧化铍会影响车加工。 2.脱碳：脱碳是指钢表面的碳全部或部分被烧掉的现象。脱碳使工件表面出现软点，降低表面的硬度、耐磨性和疲劳强度。 3.过热和过烧：过热指钢在加热中超过允许的温度之后，使晶粒长的粗大。过热不利于热处理，使钢变脆和机械性能降低，但可通过锻后正火或退火来消除。过烧指由于加热时间太长，温度太高，使金属出现氧化物或局部熔化的现象。过烧无法补救。 4.出
14、现应力：由于金属内、外受热有差异，膨胀不匀，产生内应力，称热应力。加热引起金相组织的先后变化也造成应力，称组织应力。这都会使工件在加热中产生裂纹，引起车加工后工件产生裂纹而报废。 5.横断面出现断口：这种缺陷破坏了钢的化学成分和组织均匀性，使淬火硬度降低，机械性能变坏。若退火时温度过高而造成石墨断面，将不易切削加工且使淬火时过热和变形。但退火时若欠热或温度偏低，则珠光体未能完全球化，也不利于切削和后来的热处理。 6.硬而脆的网状碳化物：它削弱了晶料间的结合力，使机械性能显著变差，尤其使冲击韧性降低，但可通过正火来改善或消除。若出现带状碳化物，会使淬火和回火后的硬度及组织不均，且容易变形，这也是
15、珠光体与铁素体沿加工变形方向出现带状组织的一种缺陷。同时，它还会降低钢的塑性和韧性，使车加工尺寸不稳定，刀具迅速磨损。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。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
