理论教育 锻件内常见夹杂物及其来源

锻件内常见夹杂物及其来源

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:内在非金属夹杂物是铸锭中包含的脱氧剂、合金元素与气体的反应物,尺寸较小,常漂浮于熔液上,最后集结在铸锭中心及头部。外来非金属夹杂物是在冶炼、浇注过程中混入的耐火材料或杂质,尺寸较大,故常混杂于铸锭下部,而偶然落入的非金属夹杂物则无确定的位置。

锻件内常见夹杂物及其来源

锻件是使铸锭或锻坯在锻锤或模具的压力下变形制成的具有一定形状和尺寸的零件毛坯。锻压过程包括加热、变形和冷却。锻造的方式大致分为镦粗、拔长和滚压。镦粗时,锻压力施加于坯料的两端,形变发生在横截面上。拔长时,锻压力施加于坯料的外圆,形变发生在长度方向。滚压时,先镦粗坯料,然后冲孔,再插入芯轴并在外圆施加锻压力。滚压既有纵向变形,又有横向变形。镦粗主要用于饼类锻件;拔长主要用于轴类锻件。筒形锻件一般先镦粗,后冲孔,再滚压。为了改善锻件的组织性能,锻后还要进行正火、退火或调质等热处理。因此,锻件的晶粒一般都很细,有良好的透声性。锻件中的缺陷主要有两种:一种是由铸锭中缺陷引起的缺陷;另一种是锻造过程及热处理时产生的缺陷。锻件内部的常见缺陷有:

1.缩孔

缩孔是铸锭冷却收缩时在头部形成的缺陷,在锻造时因切头量不足而残留下来,多见于轴类锻件的头部,具有较大的体积,并位于横截面中心,在轴向具有较大的延伸长度。

2.缩松

缩松是在铸锭凝固收缩时形成的孔隙和孔穴,在锻造过程中因变形量不足而未被消除。缩松多出现在大型锻件中。

3.夹杂物

根据其来源或性质,将夹杂物分为内在夹杂物、外来非金属夹杂物和金属夹杂物。内在非金属夹杂物是铸锭中包含的脱氧剂、合金元素与气体的反应物,尺寸较小,常漂浮于熔液上,最后集结在铸锭中心及头部。外来非金属夹杂物是在冶炼、浇注过程中混入的耐火材料或杂质,尺寸较大,故常混杂于铸锭下部,而偶然落入的非金属夹杂物则无确定的位置。金属夹杂物是冶炼时加入的合金较多且尺寸较大,或者浇注时飞溅小颗粒或异种金属落入后未被完全熔化而形成的缺陷。(www.daowen.com)

4.裂纹

锻件裂纹的形成原因很多。按形成原因,裂纹可大致分为因冶金缺陷(如缩孔残余)在锻造时扩大而形成的裂纹,因锻造工艺不当(如加热温度过高、加热速度过快、变形不均匀、变形量过大、冷却速度过快等)而形成的裂纹,热处理过程中形成的裂纹(如淬火时加热温度较高,使锻件组织粗大,淬火时产生的裂纹;冷却不当引起的开裂;回火不及时或不当,由锻件内部残余应力引起的裂纹)。

5.折叠

热金属的突出部位被压折并嵌入锻件表面形成的缺陷称为折叠,多发生在锻件的内圆角和尖角处。折叠表面上的氧化层能使该部位的金属无法连接。

6.白点

白点是因锻件含氢量较高,锻后冷却过快,钢中溶解的氢来不及逸出,造成应力过大而引起的开裂。白点主要集中于锻件大截面中心,一般总是成群出现。通常合金元素总含量超过3.5%~4.0%(质量分数)时或含Cr、Ni、Mn的合金钢锻件容易产生白点。高碳钢马氏体钢和贝氏体钢中多出现白点。奥氏体钢和低碳铁素体钢中一般不出现白点。

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