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失效種類 | 主要特征 | 產(chǎn)生的原因及影響 |
過熱 | 一般指金屬由于加熱溫度過高引起粗大晶粒的現(xiàn)象。碳鋼(亞共析鋼或過共析鋼)以出現(xiàn)魏氏組織為特征。工模具鋼(或高合金鋼)以一次碳化物角狀化為特征。一些合金結(jié)構(gòu)鋼過熱后除晶粒粗大外,沿晶界還有析出物,而且用一般熱處理辦法也不易消除 | 加熱溫度過高或在規(guī)定的鍛造與熱處理溫度范圍內(nèi)停留時間太長引起的 過熱組織由于晶粒粗大,將使力學(xué)性能降低,尤其是沖擊性能 |
過燒 | 過燒嚴(yán)重的金屬,鐓粗時輕輕一擊就開裂,拔長時在過燒處出現(xiàn)橫向裂口 過燒部位的晶粒特別粗大。裂紋間的表面呈淺灰藍色。過燒的鋁合金鍛件,表面呈黑色或暗黑色,并且表面形成雞皮狀氣泡。從組織上看,一般以晶界出現(xiàn)氧化和熔化現(xiàn)象為特征 | 加熱溫度過高或高溫加熱時間過長引起的。爐中的氧及金屬晶粒間的空隙,并與鐵、硫、碳等氧化,形成了易熔相,破壞晶粒間的聯(lián)系 |
銅脆 | 鍛造時鍛件表面龜裂。高倍顯微鏡下觀察時,有淡黃色的銅(或銅的固溶體)沿晶界分布 | 爐內(nèi)殘余氧化銅屑,加熱時氧化銅還原為自由銅,銅在高溫下沿奧氏體晶界擴展,削弱了晶粒間的聯(lián)系。另外,當(dāng)鋼中含銅量>0.2%時,在氧化性氣氛中加熱,在氧化皮下形成富銅層,也引起銅脆 |
大晶粒 | 鍛件在低倍顯微鏡下觀察,晶粒粗大 | 始鍛溫度過高和變形程度不足;終鍛溫度過高;變形程度落入臨界變形區(qū);鋁合金變形程度 過大,形成織構(gòu);高溫合金變形溫度過低,形成混合變形組織等,均能形成粗大晶粒 粗晶使鍛件的塑性、韌性降低,疲勞性能明顯下降 |
晶粒不均勻 | 鍛件某些部位的晶粒特別粗大,某些部位卻較小,形成整個鍛件內(nèi)部晶粒大小不均 耐熱鋼及高溫合金對晶粒不均勻特別敏感 | 變形不均勻使晶粒破碎不一或局部區(qū)域變形程度落入臨界變形區(qū),高溫合金局部加工硬化,淬火加熱時局部晶粒粗大 ?晶粒不均勻使鍛件的持久性能、疲勞性能等明顯下降 |
冷硬現(xiàn)象 | ?熱鍛后鍛件內(nèi)部仍保留冷變形組織,鍛件強度和硬度比正常的熱鍛高,但塑性和韌性下降 | ?變形時溫度偏低或變形速度過快以及鍛后冷卻速度過快,再結(jié)晶引起的軟化跟不上變形引起的強化,從而出現(xiàn)熱加工后的冷硬現(xiàn)象 |
脫碳層堆積 | 鍛件上局部地方出現(xiàn)脫碳層堆積,該處硬度低于正常組織的硬度 | ?這種缺陷是由于鍛造工藝不當(dāng)引起的。例如,圓棒料拔長時,由于錘擊過重和壓下量過大,翻轉(zhuǎn)90°壓縮時成雙鼓形,再拔長時,雙鼓形的一部分金屬向外流動,增加寬度的同時,一部分金屬向中間部位流動,形成了中間部位脫碳層堆積現(xiàn)象 |
龜裂 | 鍛件表面出現(xiàn)較淺的龜狀裂紋 | ?原材料含Cu、Sn等易熔元素量過多;高溫長時間加熱時,鋼表面銅析出、表面晶粒粗大、脫碳,或經(jīng)多次加熱的表面;加熱時,燃料中含硫量過高,造成鍛件表面增硫;鍛件成形中受拉應(yīng)力的表面(例如,未充滿的凸出部分或受彎曲的部分)最容易產(chǎn)生這種缺陷 |
穿流 | ?穿流是流線分布不當(dāng)?shù)囊环N形式。在穿流區(qū),原先成一定角度分布的流線匯合在一起。穿流區(qū)內(nèi)、外晶粒大小常常相關(guān)較懸殊 | ?穿流產(chǎn)生的原因與折疊相似,它是由兩股金屬或一股金屬帶著另一股金屬匯流而形成的,但穿流部分的金屬仍是一整體。穿流使鍛件的力學(xué)性能降低,尤其當(dāng)穿流帶兩側(cè)晶粒相差較懸殊時,性能降低較明顯 |
鍛件流線分布不當(dāng) | ?鍛件上發(fā)生流線切斷、回流、渦流等流線紊亂現(xiàn)象 | 模具設(shè)計不當(dāng)或鍛造方法選擇不合理,預(yù)先毛坯流線紊亂;操作不當(dāng)及模具磨損使金屬產(chǎn)生不均勻流動 |
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