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大型鍛件的缺陷有很多種,但是常見(jiàn)的并對(duì)工件安全性造成嚴(yán)重威脅的則主要有以下幾種:裂紋、白點(diǎn)、縮孔、氣泡、夾雜物等。

裂紋內(nèi)含物多有空氣存在,空氣的聲阻數(shù)量級(jí)約為102,而金屬材料的聲阻抗數(shù)量級(jí)約為106,可見(jiàn)空氣和金屬材料的聲學(xué)特性相差很大。由前述結(jié)論可知,裂紋與基體材料的邊界是“軟”邊界。

白點(diǎn)一般認(rèn)為是由于工件熱處理過(guò)程中氫逸散不充分,殘留在基體中而形成的。由于氫氣的聲學(xué)特性阻抗約為1. 15 & 102,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于金屬材料的聲學(xué)阻抗。因此,由前述結(jié)論可知,白點(diǎn)缺陷與基體材料的邊界屬于“軟”邊界。

縮孔與氣泡這2種缺陷的內(nèi)含物均為氣體,氣體的聲特性阻抗數(shù)量級(jí)為102,遠(yuǎn)小于金屬材料的聲特性阻抗,所以這種缺陷與基體材料邊界亦屬于“軟”邊界。

非金屬夾雜物主要是指鋼中的鐵及其他元素與氧、硫、氮等作用形成的化合物,以及在煉鋼和澆注過(guò)程中混入鋼中的耐火材料碎片。由于這些碎片的成分主要是S IA l Fe等的氧化物,故可說(shuō)鋼中的非金屬夾雜物是氣體在鋼中存在的一種形式。這類材料的聲特性阻抗小于金屬基體的聲特性阻抗,所以這類缺陷與基體材料的邊界可被認(rèn)為是“軟”邊界。

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視頻作者：定襄縣億欣源法蘭加工有限公司

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鍛造鍛件時(shí)熱傳遞的基礎(chǔ)知識(shí)

一、傳導(dǎo)傳熱 

熱量直接由物體的一部分傳至另一部分，或由一物體直接傳至與其接觸的另一物體，而物體的質(zhì)點(diǎn)沒(méi)有移動(dòng)（指宏觀的物質(zhì)移動(dòng)）的傳熱現(xiàn)象，稱為傳導(dǎo)傳熱。例如，熱處理爐中的熱量由爐墻內(nèi)表面直接通過(guò)爐墻傳至爐墻外表面；工件在爐底板上加熱，爐底板的熱量直接傳給工件而將工件加熱。在這種傳熱方式中，爐墻、爐底板和工件的質(zhì)點(diǎn)并沒(méi)有移動(dòng)，僅熱量發(fā)生了轉(zhuǎn)移，成于傳導(dǎo)傳熱。 傳導(dǎo)傳熱方式在固體、液體和氣體中都存在，尤其在固體中明顯,而流體(液體或氣體）的傳導(dǎo)能力一般較弱，有的常忽略不計(jì)。

二、對(duì)流傳熱

流體中不同部分的相對(duì)位移，使不同部分的質(zhì)點(diǎn)相互混合，或者流體質(zhì)點(diǎn)與固體表面碰撞而進(jìn)行的熱交換現(xiàn)象，稱為對(duì)流傳熱。對(duì)流傳熱只有在流體運(yùn)動(dòng)時(shí)才能發(fā)生。鹽浴爐中利用電磁力使熔融鹽液與工件相對(duì)流動(dòng)、在回火爐中熱風(fēng)循環(huán)流經(jīng)鍛件表面時(shí)的傳熱過(guò)程都是對(duì)流傳熱。

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鍛造工藝不當(dāng)會(huì)使鍛件產(chǎn)生缺陷嗎？

鍛件的缺陷包括表面缺陷和內(nèi)部缺陷。有的鍛件缺陷會(huì)影響后續(xù)工序的加工質(zhì)量，有的則嚴(yán)重影響鍛件的性能，降低所制成品件的使用壽命，甚至危及安全。因此，為提高鍛件質(zhì)量，避免鍛件缺陷的產(chǎn)生，應(yīng)采取相應(yīng)的工藝對(duì)策，同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)生產(chǎn)全過(guò)程的質(zhì)量控制。

鍛造工藝過(guò)程對(duì)鍛件質(zhì)量的影響鍛造工藝過(guò)程一般由以下工序組成，即下料、加熱、成形、鍛后冷卻、酸洗及鍛后熱處理。鍛造過(guò)程中如果工藝不當(dāng)將可能產(chǎn)生一系列的鍛件缺陷。加熱工藝包括裝爐溫度、加熱溫度、加熱速度、保溫時(shí)間、爐氣成分等。如果加熱不當(dāng)，例如加熱溫度過(guò)高和加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，將會(huì)引起脫碳、過(guò)熱、過(guò)燒等缺陷。對(duì)于斷面尺寸大及導(dǎo)熱性差、塑性低的坯料，若加熱速度太快，保溫時(shí)間太短，往往使溫度分布不均勻，引起熱應(yīng)力，并使坯料發(fā)生開裂。

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