固态成形原理讲义-锻造(2011.4).ppt

折叠类型： 1) 由两股(或多股)金属对流汇合而形成 大致有以下几种： a) 模锻过程中由于某处金属充填较慢，在相邻 部分均已基本充满时，此处仍缺少大量金属，形 成空腔，于是相邻部分的金属便往此处汇流。 b)弯轴和带枝叉的锻件，模锻时常易由两股流动金属汇合 形成折叠。 折叠的起始位置与模锻前坯料在此处的圆角半径、 金属量有关。圆角半径较大，折叠就可能全部在飞 边内，圆角半径较小时折叠就可能进入锻件内部。 D部分金属量较多，模锻时有多余金属往外排出， 折叠起始点向飞边方向移动。 必须采取如下对策： ①模锻前坯料拐角处应有较大的圆角。②保证此部分有足够的金属量，使模锻时折叠的起始点被挤进飞边部分。因此，应保证坯料尺寸合适，操作时将坯料放正，初击时轻一些等。 c)由于变形不均匀，两股(或多股)金属对流汇合 而成折叠。 2)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。 3）由于变形金属发生弯曲、回流而形成 a)细长（或扁薄）锻件，先被压弯然后发展成折 叠。如细长（或扁薄）坯料的镦粗（压缩）。 b)由于金属回流形成弯曲，继续模锻时发展成折 叠。 4）部分金属局部变形，被压入另一部分金属内 拔长时，送进量很小，压下量很大时，上、下两 端金属局部变形并形成折叠。对策： 4.5 锻后冷却工艺不当常产生的缺陷 （1） 冷却裂纹 锻后锻件内部冷却速度过快?产生较大的热 应力；由于组织转变?较大的组织应力。应力超 过锻件的强度极限，则使锻件产生光滑细长的冷 却裂纹。 （2）网状碳化物 含碳量高的钢，停 锻温度高，冷却速 度过慢，会造成碳 化物沿晶界呈网状 析出。网状碳化物 在热处理时易引起 淬火裂纹。使零件 的使用性能变坏。 4.6 锻后热处理工艺不当常产生的缺陷 （1）硬度过高或硬度不够 硬度不够原因：1）淬火温度太低；2）淬火加热 时间太短；3）回火温度太高；4）多次加热引起 锻件表面严重脱碳；5）钢的化学成分不合格 等。 硬度过高的原因：1）正火后冷却太快；2） 正火或回火加热时间太短；3）钢的化学成分不 合格等。 （2）硬度不均 主要是热处理工艺不当造成。 （3）结疤 结疤是在轧材表面局部区域的一层可剥落的 薄膜。 结疤的形成是由于浇铸时钢液飞溅而凝结在 钢锭表面，轧制时被压成薄膜，贴附在轧材的表 面，即为结疤。锻后锻件经酸洗清理，薄膜将会 剥落而成为锻件表面缺陷。 （4）层状断口 层状断口多发生在合金钢(铬镍钢、铬镍钨 钢等)，碳钢中也有发现。产生原因：钢中存在的 非金属夹杂物、枝晶偏析以及气孔疏松等缺陷， 在锻、轧过程中沿轧制方向被拉长，使钢材呈片 层状。如果杂质过多，锻造就有分层破裂的危 险。层状断口越严重，钢的塑性、韧性越差，尤 其是横向力学性能很低。 （5）亮线(亮区) 亮线是在纵向断口上呈现结晶发亮的有反射 能力的细条线，多数贯穿整个断口，大多数产生 在轴心部分。 亮线主要是由于合金偏析造成的。轻微的亮 线对力学性能影响不大，严重的亮线将明显减低 材料的塑性和韧性。 （6）非金属夹杂 主要是熔炼或浇铸的钢水冷却过程中由于 成分之间或金属与炉气、容器之间的化学反应形 成的。 金属熔炼和浇铸时，由于耐火材料落入钢液 中，也能形成夹杂物，这种夹杂物统称夹渣。在 锻件的横断面上，非金属夹杂可以呈点状、片 状、链状或团块状分布。严重的夹杂物容易引起 锻件开裂或降低材料的使用性能。 （7）碳化物偏析 经常在含碳高的合金钢中出现。特征：局部区域有较多的碳化物聚集。主要是钢中的莱氏体共晶碳化物和二次网状碳化物，在开坯和轧制时未被打碎和均匀分布造成的。碳化物偏析将降低钢的锻造变形性能，易引起锻件开裂。锻件热处理淬火时容易局部过热、过烧和淬裂。制成的刀具使用时刃口易崩裂。 （8）白点 特征：在钢坯的纵向断口上呈圆形或椭圆形的银 白色斑点，在横向断口上呈细小的裂纹。是隐藏 在内部的缺陷。 产生原因：钢中含氢量较多和热压力加工后冷却 (或锻后热处理)太快时较易产生。 用带有白点的钢锻造出来的锻件，在热处理 时(淬火)易发生龟裂，有时甚至成块掉下。白点 降低钢的塑性和零件的强度，是应力集中点，在 交变载荷的作用下，很容易变成疲劳裂纹而导致 疲劳破坏。所以锻造原材料中绝对不允许有白点。 4.2 下料过程的质量缺陷及控制 4.2.1下料不当产生的质量缺陷 (1)切斜 原因： 对质量的影响： (2)坯料端部弯曲并带毛刺 原因： 对质量的影响： (3)坯料端部金属被撕掉