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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(lèi)材料的聲特性阻抗小于金屬基體的聲特性阻抗,所以這類(lèi)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(kāi)裂。

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鍛件鍛后冷卻不當(dāng)產(chǎn)生的缺陷通常有以下兩種。

冷卻裂紋：鍛后冷卻過(guò)程中，鍛件內(nèi)部會(huì)由于冷卻速度過(guò)快而產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，也可能由于組織轉(zhuǎn)變引起較大的組織應(yīng)力。如果這些應(yīng)力超過(guò)鍛件的強(qiáng)度極限，則使鍛件產(chǎn)生光滑細(xì)長(zhǎng)的冷卻裂紋。

網(wǎng)狀碳化物：在鍛造合碳量高的鋼時(shí)，如果停鍛溫度高，冷卻速度過(guò)慢，則會(huì)造成碳化物沿晶界呈網(wǎng)狀析出。例如，軸承鋼在870～770℃緩冷，則碳化物沿晶界析出。網(wǎng)狀碳化物在熱處理時(shí)易引起淬火裂紋。另外，它還使零件的使用性能變壞。

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