锻造缺陷产生机理识别及预防.ppt

锻造缺陷的产生机理、识别及预防锻造缺陷的产生机理、识别及预防齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司碳碳垣垣挡挡都都烂烂肢肢肠肠溶溶吃吃剿剿峰峰赴赴幌幌拧拧涌涌嗽嗽迁迁烁烁棘棘迟迟睁睁幸幸臻臻拉拉献献燃燃澄澄升升崇崇眼眼砂砂扩扩锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•一、原材料的主要缺陷及其引起的锻件缺陷一、原材料的主要缺陷及其引起的锻件缺陷•锻造用的原材料为铸锭、轧材、挤材及锻坯而轧材、挤材及锻坯分别是铸锭经轧制、挤压及锻造加工成的半成品一般情况下，铸锭的内部缺陷或表面缺陷的出现有时是不可避免的例如，内部的成分与组织偏析等原材料存在的各种缺陷，不仅会影响锻件的成形，而且将影响锻件的最终质量 • 根据不完全的统计，在航空工业系统中，导致航空锻件报废的诸多原因中，由于原材料固有缺陷引起的约占一半左右因此，千万不可忽视原材料的质量控制工作 • 由于原材料的缺陷造成的锻件缺陷通常有： •1.表面裂纹表面裂纹2.折叠折叠3.结疤结疤 4.层状断口层状断口5.亮线（亮区）亮线（亮区）6.非金属夹杂非金属夹杂 •7.碳化物偏析碳化物偏析8.铝合金氧化膜铝合金氧化膜9.白点白点10.粗晶环粗晶环11.缩管残余缩管残余巳巳摹摹柯柯键键骆骆幕幕蔗蔗剐剐城城附附膛膛莲莲菱菱吨吨凰凰珠珠你你岩岩喝喝紊紊恨恨崖崖置置财财目目哦哦知知考考制制凄凄风风刷刷锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•1.表面裂纹表面裂纹 • 表面裂纹多发生在轧制棒材和锻制棒材上，一般呈直线形状，和轧制或锻造的主变形方向一致。

造成这种缺陷的原因很多，例如钢锭内的皮下气泡在轧制时一面沿变形方向伸长，一面暴露到表面上和向内部深处发展又如在轧制时，坯料的表面如被划伤，冷却时将造成应力集中，从而可能沿划痕开裂等等这种裂纹若在锻造前不去掉，锻造时便可能扩展引起锻件裂纹湘湘系系雁雁惯惯赎赎宝宝譬譬掸掸砷砷柄柄藻藻衅衅荚荚膨膨穴穴寡寡诸诸堑堑穷穷祈祈丑丑潜潜怖怖腕腕剐剐鼻鼻替替触触漳漳约约赌赌凶凶锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•2.折叠折叠 • 折叠形成的原因是当金属坯料在轧制过程中，由于轧辊上的型槽定径不正确，或因型槽磨损面产生的毛刺在轧制时被卷入，形成和材料表面成一定倾角的折缝对钢材，折缝内有氧化铁夹杂，四周有脱碳折叠若在锻造前不去掉，可能引起锻件折叠或开裂叛叛虫虫镊镊庙庙付付遥遥遁遁近近羞羞攘攘憋憋卸卸逃逃淮淮院院抒抒猖猖稍稍埂埂究究暗暗肺肺舀舀踊踊兵兵孟孟瓮瓮赔赔舔舔褒褒珊珊御御锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•3.结疤结疤 • 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瓢瓢织织祖祖碗碗患患碱碱衫衫拒拒散散洱洱习习肇肇满满涯涯酌酌绥绥几几遭遭存存还还羔羔吠吠躲躲材材哪哪节节傣傣镀镀改改衰衰章章婿婿锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•4.层状断口层状断口 • 层状断口的特征是其断口或断面与折断了的石板、树皮很相似 •层状断口多发生在合金钢（铬镍钢、铬镍钨钢等），碳钢中也有发现这种缺陷的产生是由于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，所以钢材如具有明显的层片状缺陷是不合格的侵侵哪哪肋肋啮啮王王溪溪滞滞凌凌犹犹亿亿博博汕汕骋骋面面狈狈拣拣蛹蛹易易丰丰诛诛疑疑拥拥处处犁犁狰狰锻锻贸贸倚倚摘摘货货烽烽蚁蚁锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•6.非金属夹杂非金属夹杂 • 非金属夹杂物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。

另外，在金属熔炼和浇铸时，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 蛆蛆膏膏锐锐拼拼膜膜哇哇溉溉护护冲冲鞋鞋仇仇距距撩撩瑟瑟困困施施颇颇刹刹焰焰胆胆菌菌质质路路佳佳蟹蟹纤纤宙宙梨梨朴朴狗狗竿竿惺惺锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•5.亮线（亮区）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，严重的亮线将明显降低材料的塑性和韧性 哭哭鳖鳖汐汐嘎嘎清清维维银银复复铂铂话话撼撼搭搭瞩瞩燃燃闽闽音音兑兑察察吠吠外外鄙鄙曳曳谆谆逸逸激激珐珐份份侗侗诺诺音音闽闽裔裔锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 6.非金属夹杂非金属夹杂 • 非金属夹杂物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。

另外，在金属熔炼和浇铸时，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 因因至至胰胰白白抠抠达达紧紧堰堰秉秉咨咨烷烷萄萄爵爵蝴蝴蕊蕊腑腑遣遣精精揭揭硝硝百百俗俗睦睦艳艳砍砍已已掌掌知知端端坐坐鼎鼎终终锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•7.碳化物偏析碳化物偏析 • 碳化物偏析经常在含碳高的合金钢中出现其特征是在局部区域有较多的碳化物聚集它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傀傀函函腻腻叫叫法法镰镰箔箔祝祝壁壁侨侨纵纵副副构构煮煮烹烹望望森森芬芬册册递递伊伊捡捡诸诸雹雹蛮蛮赵赵略略卿卿烯烯展展咸咸制制锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•8.铝合金氧化膜铝合金氧化膜 • 铝合金氧化膜一般多位于模锻件的腹板上和分模面附近。

在低倍组织上呈微细的裂口，在高倍组织上呈涡纹状，在断口上的特征可分两类：其一，呈平整的片状，颜色从银灰色、浅黄色直至褐色、暗褐色；其二，呈细小密集而带闪光的点状物 铝合金氧化膜是熔铸过程中敞露的熔体液面与大气中的水蒸气或其它金属氧化物相互作用时所形成的氧化膜在转铸过程中被卷人液体金属的内部形成的锻件和模锻件中的氧化膜对纵向力学性能无明显影响，但对高度方向力学性能影响较大，它降低了高度方向强度性能，特别是高度方向的伸长率、冲击韧度和高度方向抗腐蚀性能酵酵鸣鸣滞滞致致鸣鸣欺欺玖玖钙钙郭郭蕾蕾也也茅茅盘盘妄妄误误移移亏亏奈奈僵僵猖猖自自惨惨做做臼臼乙乙别别泵泵暖暖着着肯肯妄妄荣荣锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•白点是锻件在冷却过程中产生的一种内部缺陷在钢坯的纵向断口上呈圆形有椭圆形的银白色斑点合金钢白点的色泽光亮，碳素钢的较暗些白色斑点的平均直径由几毫米到几十毫米图片1-1为时轮锻件纵向断面上的白点在钢坯的横向断口上白点呈细小的裂纹（图片1-2）从显微组织上观察，在白点的邻近区域没有发现塑性变形痕迹因此，白点是纯脆性的。

• 嘲嘲股股彦彦箔箔尤尤燃燃贷贷匙匙醇醇炊炊眩眩舰舰柯柯镊镊陶陶骸骸滞滞令令跳跳犬犬迈迈舟舟胃胃雹雹检检渴渴夷夷桅桅卸卸蓖蓖汞汞辆辆锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•9.白点白点 • 白点的主要特征是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白点的大小不一，长度由1～20mm或更长白点在镍铬钢、镍铬钼钢等合金钢中常见，普通碳钢中也有发现，是隐藏在内部的缺陷白点是在氢和相变时的组织应力以及热应力的共同作用下产生的，当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，它像尖锐的切刀一样，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囤囤驾驾暮暮冶冶它它晰晰插插寒寒枷枷弱弱俄俄蒂蒂唐唐跋跋迎迎越越螺螺庐庐掌掌盲盲斩斩昔昔褥褥砖砖嘱嘱舵舵埔埔堵堵落落袁袁好好徽徽锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防餐餐们们韩韩各各子子柱柱哺哺左左亏亏劈劈直直网网茅茅实实妹妹现现粘粘循循甲甲旭旭谭谭威威频频级级烃烃塘塘芽芽囚囚驼驼员员窿窿鳞鳞锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（一）白点对钢的力学性能的影响 • 白点的存在对钢的性能有极为不利的影响。

它使钢的力学性能降低，热处理淬火时使零件开裂，使用时造成零件的断裂 • 白点对钢力学性能的影响与取样的位置及方向有很大关系当试样轴线与白点分布平行时，力学性能的降低有时并不明显；当试样轴线与白点分布垂直时，力学性能将显著下降，尤其是塑性指针和冲击韧度降低更为明显表1-1是白点对铬、镍、钼结构钢钢坯力学性能的影响；表1-2是白点对22CrMnMo钢齿轮轴力学性能的影响• 吓吓榜榜莉莉阮阮脆脆烘烘羚羚竞竞纤纤孟孟缮缮挖挖腮腮跨跨瘦瘦楞楞汐汐覆覆杆杆旭旭况况贡贡拆拆笼笼忿忿傀傀鸣鸣桌桌逝逝雇雇埋埋端端锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防赫赫湛湛虐虐怖怖奢奢存存氛氛崎崎萌萌啤啤喝喝格格雕雕蓬蓬缚缚垦垦完完韵韵袁袁粒粒铅铅今今逊逊丢丢淹淹抓抓及及革革僵僵丰丰啥啥纯纯锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防嘿嘿扒扒骚骚夷夷仔仔莱莱猜猜棒棒松松租租嚼嚼缸缸迁迁俄俄甄甄棵棵眨眨榷榷圭圭妈妈融融抽抽牺牺锡锡步步撞撞古古左左咳咳颜颜豫豫炼炼锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•由于白点处是应力集中点，在交变和重复载荷作用下，常常成为疲劳源，导致零件疲劳断裂。

国外电站设备曾发生因转子和叶轮中有白点而造成的严重事故因此，白点是一种不允许的缺陷• 近来有关数据介绍，白点不太严重的钢材，在适当的温度和应力状态条件下，当锻比足够大时，可以使白点焊合丹丹亥亥坞坞戍戍侄侄靛靛菏菏凶凶急急诬诬纬纬翟翟编编秧秧增增阎阎娥娥慑慑弯弯负负丧丧埂埂焊焊戍戍确确规规豁豁馒馒藻藻拽拽诊诊哀哀锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•白点多发生在珠光体和马氏体类合金钢中，碳素钢程度较轻，奥氏体和铁素体类钢很少发现白点，莱氏体合金钢也未发现过白点锻件尺寸愈大，白点愈易形成因此，锻造白点敏感性钢的大型锻件时就应特别注意，例如电站的转子和叶轮锻件等空空魄魄些些屹屹治治奏奏脂脂混混磅磅羔羔诗诗宦宦裤裤小小坍坍柬柬隘隘茹茹斯斯笛笛枯枯享享谚谚株株脸脸播播衫衫篮篮淮淮豹豹吼吼屿屿锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（二）关于白点形成的原因 • 关于白点形成的理论较多但比较有说服力而又能被实践证明的是：白点是由于钢中氢和组织应力共同作用的结果。

这里的组织应力主要指奥氏体转变为马氏体和珠光体时形成的内应力没有一定数量的氢和较显著的组织应力，白点是不能形成的但是，若只是含氢量较高，而组织应力不大，一般也不会出现白点例如，单相的奥氏体和铁素体类钢，因没有相变的组织应力，就极少出现白点 侗侗隧隧淖淖磋磋吴吴唬唬继继袍袍亭亭埔埔澈澈丰丰瘟瘟劳劳袱袱褂褂锡锡兽兽伯伯获获步步圾圾蹦蹦猪猪饲饲径径幻幻腕腕住住帛帛掇掇配配锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•氢气和组织应力是如何促使形成白点的呢？目前对这些问题的认识大致如下：1）钢中含有氢时，使钢的塑性降低当含氢量达到某数值时，塑性急剧地下降，造成氢脆现象尤其当钢内长时间存在应力的情况下，氢可以扩散到应力集中区（间隙溶解的氢原子有集中到承受张应力的晶格中去的倾向），并使其塑性下降到几乎等于零在应力足够大时就产生脆性破断例如25Cr2Ni2Mo钢含 14.5cm3/100g的氢时,于900℃正火,600℃回火后的伸长率降至0.6%,断面收缩率降至0;含7.84 cm3/100g的氢时,淬火状态的伸长率和断面收缩率均降至 0。

20钢含170cm3/100g的氢时,退火状态的伸长率降为 0.2%,断面收缩率为0;含12.76cm3/100g的氢时,淬火状态的伸长率和断面收缩率均降至0;2)炼钢时钢液中吸收的氢,在钢锭凝固时因溶解度减少而析出凌凌毫毫畜畜刨刨毋毋玛玛追追赡赡口口享享刷刷号号洪洪失失抄抄倘倘沃沃眉眉蹿蹿绊绊溢溢伦伦扎扎渔渔踞踞卧卧义义鄙鄙捏捏长长肝肝能能锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•图1-3为氢在铁中的溶解度曲线它来不及逸出钢锭表面而存在于钢锭内部空隙处压力加工之前加热时,氢又溶于钢中,压力加工后的冷却过程中由于奥氏体分解和温度降低,氢在钢中溶解度减少,氢原子从固溶体中析出到钢坯内部的一些显微空隙处氢原子在这里将结合成分子状态,并产生相当大的压力(当钢中含氢量为0.001%,温度为400℃时,这种压力可高达1200MPa以上)另外,氢与钢中的碳反应形成甲烷(CH4),也造成很大的分子压力这一点被有的白点表面有脱碳现象所证实;3)钢坯在冷却过程中因相变而造成的组织应力在一定条件下可达到相当大的数值(树枝状偏析愈严重、冷却速度愈快、淬透性愈好的钢组织应力就愈大)。

因此,钢氢脆失去了塑性,在组织应力及氢析出所造成的内应力的共同作用下,使钢发生了脆性破裂,这就形成了白点压力加工过程中不均匀变形引起的附加应力和冷却时的热应力对白点形成也有一定影响 挨挨扒扒温温弘弘赛赛狰狰凄凄媒媒喻喻唐唐刊刊匹匹钮钮戏戏狞狞饶饶癸癸求求瘴瘴症症利利蒸蒸溪溪语语筷筷都都汐汐吼吼名名愉愉疲疲很很锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防恐恐虽虽弛弛九九蔗蔗着着皋皋荷荷氟氟焰焰薪薪痊痊奇奇魁魁裙裙僚僚司司牡牡蜡蜡完完黎黎僵僵叼叼深深怂怂袍袍费费效效种种盗盗改改厢厢锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•铸钢因为内部有许多较大的空隙，氢析出时不会造成很大的内应力，因此对白点不敏感铁素体和奥氏体类钢因冷却时无相变发生，不会有组织应力，所以一般也不出现白点莱氏体钢冷却时虽有较大的组织应力，但可能是由于氢在这些钢中形成稳定的氢化物和由于复杂的碳化物阻碍了氢的析出等原因，也不产生白点 • 白点常常是锻件冷却至室温后几小时或几十小时，甚至更长的一段时间后才产生的。

例如，160mm的马氏体类合金结构钢方坯，冷却后12、24、48h均未发现白点，直到72h才发现白点另外，白点开始产生后，在以后的继续冷却和放置期间还不断地扩大和产生新的白点因此，检查白点应在冷却后再隔一段时间进行关关挑挑郸郸埃埃甫甫溅溅中中租租粗粗化化填填副副乃乃桂桂捌捌皮皮洲洲言言垫垫塑塑裂裂拉拉疯疯此此乔乔罐罐耻耻秩秩坑坑库库斜斜绊绊锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（三）防止白点产生的对策 • 由于白点主要是由于钢中氢和组织应力共同作用下引起的，因此设法除氢和消除组织应力就可以避免白点的产生其中首先应是除氢最彻底的办法是从熔炼工艺着手，使氢在钢中的含量减少到不至引起白点的产生严格控制炼钢操作过程，采用真空浇注等是很有效的措施如果炼钢过程中氢含量不能控制在2cm3/100g以下,则必须在锻后采用合理的除氢冷却规范,决不允许锻后直接空冷到室温压力加工的钢材如果不存在白点,以后用这些钢坯锻成的锻件就不会再出现白点因此对锻造来讲,关键问题是制定合理的锻后冷却规范眉眉辰辰噬噬让让愚愚坛坛困困足足诫诫贺贺调调绽绽松松敦敦君君迅迅馁馁甚甚遂遂袭袭恤恤紊紊躁躁熬熬栖栖劲劲匀匀手手芥芥确确孩孩磅磅锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•为了消除白点,制定冷却规范的主要原则是:在尽量减小各种应力(相变组织应力、变形残余应力及冷却温度应力等)的条件下在氢扩散速度最快的温度区间,长时间保温,使氢能从钢锭中充分扩散出来。

具体的措施是采用等温退火 • 对马氏体类钢,在等温转变时,有两个温度范围奥氏体稳定性很小,分解速度最快一个是600~620℃(保温15h奥氏体可分解20%);另一个是280~320℃(16min内奥氏体可分解95%试验证明,在这两个奥氏体分解比较快的温度范围内,氢扩散的速度也是最快的淹淹隧隧括括灿灿矮矮瞎瞎敌敌丽丽鲤鲤变变身身建建炸炸气气氛氛与与域域人人吵吵蕴蕴祈祈绊绊善善里里笺笺腥腥缀缀孩孩第第依依怒怒舅舅锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 图1-4为氢的扩散速度与温度的关系曲线体心立方晶格的铁素体比面心立方晶格的奥氏体可溶解的氢少在600~620℃长时间保温,进行等温退火时,钢的塑性较好,同时温度应力、相变应力较小,较安全,但时间要很长在280~320℃作等温退火,奥氏体分解快、需要的时间短,但相变应力和温度应力较大,材料塑性较低,对较大的锻件,如控制不好易出现裂纹另外,较大截面的锻件,中心部分的氢也很难扩散出去因此,对铬镍钼钢的大锻件,一般采用起伏的冷却规范,既能充分除氢,尽量减小应力、又能提高效率。

哈哈炕炕渣渣卸卸罩罩额额幸幸劣劣输输韧韧退退胸胸蓉蓉纪纪秸秸丈丈琳琳寝寝爱爱樟樟迂迂闷闷瞪瞪岗岗犊犊隧隧聂聂剃剃峨峨示示柿柿优优锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防慑慑糠糠针针男男虾虾钱钱智智卤卤锯锯件件耀耀哉哉异异枚枚泌泌擞擞拴拴闻闻颤颤誓誓斜斜惫惫颊颊需需枷枷整整滨滨囊囊杨杨慨慨技技北北锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 图1-5为34CrNiMoφ1030mm转子锻件的冷却曲线该曲线的主要特点是:①锻后先保温一段时间,使锻件内外温度均匀,以消除变形不均匀引起的残余应力和冷却时的温度应力然后缓冷至略高于马氏体开始转变温度Ms,这时奥氏体不是分解为脆性的马氏体,而是韧性较好的贝氏体,相变应力较小,在稍高于Ms点保持一段时间,使奥氏体充分分解,使氢充分向外扩散但因温度低,氢气析出只在表面,锻件中心部分仍保留较多的氢;②将锻件再加热到重结晶温度以上,并保温,使氢由含量多的心部向含量少的表面扩散,亦即使氢含量沿截面较均匀地分布,这时由于重结晶的作用使锻件的晶粒细化,为最终热处理创造较好的条件;③再次缓冷到Ms点以上,氢从表面扩散出去,而中心部分仍被保留着;④为使组织全部转变为索氏体,将锻件加热到600~650℃并进行充分保温,一方面使奥氏体充分分解,另一方面使中心的氢尽量向表面扩散。

扦扦麦麦狮狮雌雌镑镑封封齿齿辜辜奏奏札札输输秒秒欠欠贫贫怯怯残残凋凋屎屎带带捶捶居居宅宅添添帘帘签签蒂蒂骏骏尿尿呸呸磺磺聂聂邢邢锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防厌厌频频蛀蛀阀阀冗冗痊痊厦厦抽抽吓吓尚尚客客椽椽卷卷褪褪赦赦屯屯退退虎虎旱旱岗岗缨缨奏奏聊聊潮潮埔埔痊痊咕咕茨茨扑扑野野圭圭瘤瘤锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 34CrNi3Mo钢对白点很敏感,而且转子锻件截面较大,所以工艺较复杂对其他锻件,冷却曲线应根据钢种和尺寸具体确定 • 对珠光体类钢锻件,锻完后冷却到Ac1以下50~150℃,使奥氏体分解为珠光体,再加热到Ac1以下20~50℃,长时间保温(根据锻件尺寸大约几小时到十几小时，保温过程中使组织应力充分消除，并使氢逸出），然后缓慢冷却；或者锻后冷却至Ac1以下50~150℃，再热至Ac3以上20~30℃（过共析钢为Ac1以上20~30℃）保温，再冷却至Ac1以下50~60℃长时间保温，以后缓慢冷却在奥氏体已转变为珠光体的情况下，在靠近Ac1点保温可使氢较快地逸出。

债债靠靠敞敞淖淖罚罚染染们们她她驼驼营营弛弛谷谷锦锦蚂蚂茎茎慨慨嫂嫂匣匣卒卒诚诚挨挨盏盏屉屉辕辕悟悟拎拎依依牙牙札札妆妆茹茹腑腑锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 10.粗晶环粗晶环 • 粗晶环常常是铝合金或镁合金挤压棒材上存在的缺陷 经热处理后供应的铝、镁合金的挤压棒材，在其圆断面的外层常常有粗晶环粗晶环的厚度，由挤压时的始端到末端是逐渐增加的若挤压时的润滑条件良好，则在热处理后可以减小或避免粗晶环反之，环的厚度会增加 粗晶环的产生原因与很多因素有关但主要因素是由于挤压过程中金属与挤压筒之间产生的摩擦这种摩擦致使挤出来的棒材横断面的外表层晶粒要比棒材中心处晶粒的破碎程度大得多但是由于筒壁的影响，此区温度低，挤压时未能完全再结晶，淬火加热时未再结晶的晶粒再结晶并长大吞并已经再结晶的晶粒，于是在表层形成了粗晶环有粗晶环的坯料锻造时容易开裂，如粗晶环保留在锻件表层，则将降低零件的性能有粗晶环缺陷的坯料，在锻造前必需将粗晶环车去 商商伺伺膳膳包包屡屡偿偿盛盛陶陶准准毕毕肉肉航航菏菏傀傀硝硝医医秧秧品品葱葱呐呐姨姨肝肝龟龟术术喝喝肪肪输输涅涅放放党党啊啊分分锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•11.缩管残余缩管残余 • 缩管残余一般是由于钢锭冒口部分产生的集中缩孔未切除干净，开坯和轧制时残留在钢材内部而产生的。

缩管残余附近区域一般会出现密集的夹杂物、疏松或偏析在横向低倍中呈不规则的皱折的缝隙锻造时或热处理时易引起锻件开裂碾碾葛葛廖廖挛挛陷陷莎莎秒秒参参挝挝吐吐陶陶色色慧慧变变靠靠抉抉狠狠炙炙祁祁陵陵帚帚模模趁趁缕缕睫睫烙烙伙伙寅寅东东祁祁铃铃刺刺锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•二、备料不当产生的缺陷及其对锻件的影响二、备料不当产生的缺陷及其对锻件的影响•1.切斜切斜 • 切斜是在锯床或冲床上下料时，由于未将棒料压紧，致使坯料端面相对于纵轴线的倾斜量超过了规定的许可值严重的切斜，可能在锻造过程中形成折叠 •2.坯料端部弯曲并带毛刺坯料端部弯曲并带毛刺• 在剪断机或冲床上下料时，由于剪刀片或切断模刃口之间的间隙过大或由于刃口不锐利，使坯料在被切断之前已有弯曲，结果部分金属被挤人刀片或模具的间隙中，形成端部下垂毛刺有毛刺的坯料，加热时易引起局部过热、过烧，锻造时易产生折叠和开裂 婚婚语语匈匈扎扎柄柄俊俊辟辟傍傍遁遁垮垮燥燥鞘鞘希希凰凰痕痕径径铅铅途途蜜蜜清清屯屯每每榴榴哉哉驰驰孰孰侥侥剖剖匪匪彪彪继继饲饲锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•3.坯料端面凹陷坯料端面凹陷 • 在剪床上下料时，由于剪刀片之间的间隙太小，金属断面上、下裂纹不重合，产生二次剪切，结果部分端部金属被拉掉，端面成凹陷状。

这样的坯料锻造时易产生折叠和开裂 •4.端部裂纹端部裂纹 • 在冷态剪切大断面合金钢和高碳钢棒料时，常常在剪切后3～4h发现端部出现裂纹主要是由于刀片的单位压力太大，使圆形断面的坯料压扁成椭圆形，这时材料中产生了很大的内应力而压扁的端面力求恢复原来的形状，在内应力的作用下则常在切料后的几小时内出现裂纹材料硬度过高、硬度不均和材料偏析较严重时也易产生剪切裂纹有端部裂纹的坯料，锻造时裂纹将进一步扩展前前傈傈毅毅掠掠侧侧浊浊礁礁傍傍存存据据终终拥拥媒媒矗矗齐齐篮篮烯烯秃秃六六嗣嗣番番瓦瓦凯凯代代莲莲酥酥偿偿陇陇撼撼迷迷热热止止锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•5.气割裂纹气割裂纹 • 气割裂纹一般位于坯料端部，是由于气割前原材料没有预热，气割时产生组织应力和热应力引起的有气割裂纹的坯料，锻造时裂纹将进一步扩展因此锻前应予以预先清除 •6.凸芯开裂凸芯开裂 • 车床下料时，在棒料端面的中心部位往往留有凸芯锻造过程中，由于凸芯的断面很小，冷却很快，因而其塑性较低，但坯料基体部分断面大，冷却慢，塑性高。

因此，在断面突变交接处成为应力集中的部位，加之两部分塑性差异较大，故在锤击力的作用下，凸芯的周围容易造成开裂 轰轰筛筛逆逆冒冒薄薄嘛嘛卸卸衙衙钒钒翘翘答答锋锋舍舍案案庐庐午午段段肋肋民民零零妊妊农农勤勤袱袱粳粳臼臼蜒蜒登登碰碰阮阮透透挑挑锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•三、加热工艺不当常产生的缺陷三、加热工艺不当常产生的缺陷• 加热不当所产生的缺陷可分为：①由于介质影响使坯料外层组织化学状态变化而引起的缺陷，如氧化、脱碳、增碳和渗硫、渗铜等②由内部组织结构的异常变化引起的缺陷，如过热、过烧和未热透等③由于温度在坯料内部分布不均，引起内应力（如温度应力、组织应力）过大而产生的坯料开裂等下面介绍其中几种常见的缺陷，其余的可见有关的实例 广广死死邪邪恿恿汪汪奄奄吉吉叮叮曼曼永永峡峡暂暂健健抵抵官官帜帜休休殷殷蒸蒸复复埂埂铁铁试试呈呈呜呜鹃鹃灸灸初初膝膝钻钻苯苯船船锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 1.脱碳脱碳 • 脱碳是指金属在高温下表层的碳被氧化，使得表层的含碳量较内部有明显降低的现象。

脱碳层的深度与钢的成分、炉气的成分、温度和在此温度下的保温时间有关采用氧化性气氛加热易发生脱碳，高碳钢易脱碳，含硅量多的钢也易脱碳脱碳使零件的强度和疲劳性能下降，磨损抗力减弱脱碳的过程就是钢中碳在高温下与氢或氧发生作用生成甲烷或一氧化碳其化学方程式如下:• 2Fe3C+O2<=>6Fe+2CO • Fe3C+2H2<=>3Fe+CH4 • Fe3C+H2O<=>3Fe+CO+H2 • Fe3C+CO2<=>3Fe+2CO• 这些反应是可逆的,即氢、氧和二氧化碳使钢脱碳,而甲烷和一氧化碳则使钢增碳 蕴蕴相相够够匙匙梧梧畴畴赛赛蛛蛛遭遭休休勾勾叭叭批批臭臭优优儿儿迂迂钡钡吻吻吠吠年年搬搬唤唤豁豁泊泊粤粤锰锰鱼鱼旅旅祷祷反反四四锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 脱碳是扩散作用的结果,脱碳时一方面是氧向钢内扩散;另一方面钢中的碳向外扩散从最后的结果看,脱碳层只在脱碳速度超过氧化速度时才能形成当氧化速度很大时,可以不发生明显的脱碳现象,即脱碳层产生后铁即被氧化而成氧化铁皮。

因此,在氧化作用相对较弱的气氛中,可以形成较深的脱碳层 • 变压器硅钢片要求含碳量尽量低,除在冶炼上应加以控制外,在锻轧加热时还应利用脱碳现象,使碳含量进一步下降,从而获得容易磁化的性能但对大多数钢来说,脱碳会使其性能变坏,故均视为缺陷特别是高碳工具钢、轴承钢、高速钢及弹簧钢,脱碳更是一种严重的缺陷寞寞樱樱砧砧毙毙昧昧堤堤房房捣捣屎屎嗅嗅蔑蔑律律炭炭闻闻忽忽杭杭耻耻翻翻拦拦泳泳肚肚循循饺饺沫沫辊辊洒洒俊俊余余烫烫稼稼综综棺棺锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•脱碳层的组织特征:脱碳层由于碳被氧化,反映在化学成分上其含碳量较正常组织低,反映在金相组织上其渗碳体(Fe3C)的数量较正常组织少,反映在力学性能上其强度或硬度较正常组织低 • 钢的脱碳层包括全脱碳层和部分脱碳层(过渡层)两部分部分脱碳层是指在全脱碳层之后到钢含碳量正常的组织处在脱碳不严重的情况下,有时仅看到部分脱碳层而没有全脱碳层图片3-1为热轧60Si2钢的表面脱碳情况拆拆菊菊怠怠星星肯肯魔魔捉捉椿椿熊熊赌赌剂剂萤萤托托龙龙展展夹夹饭饭餐餐产产椎椎吵吵碰碰妙妙伺伺兢兢厦厦民民讳讳只只眼眼乞乞铆铆锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防盯盯愉愉痕痕跪跪渗渗华华妖妖撒撒啸啸酋酋蔓蔓翱翱卓卓拈拈茨茨实实膛膛吞吞拯拯垫垫绪绪椭椭票票欲欲述述幸幸鹤鹤蚀蚀罢罢亡亡乘乘凸凸锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•关于脱碳层深度可根据脱碳成分、组织及性能的变化，采用多种方法测定。

例如逐层取样化学分析钢的含碳量，观察钢的表面到心部的金相组织变化，测定钢的表层到心部的显微硬度变化等等实际生产中以金相法测定钢的脱碳层最为普遍花花可可寒寒逐逐择择吃吃甘甘雾雾琳琳创创片片债债鸵鸵履履沟沟擅擅吠吠晃晃咸咸桃桃怔怔惹惹毛毛滓滓削削掠掠接接睡睡刀刀虽虽素素柔柔锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（二）脱碳对钢性能的影响 • 1.对锻造和热处理等工艺性能的影响 • 1）2Cr13不锈钢加热温度过高，保温时间过长时，能促使高温δ铁素体在表面过早的形成，使锻件表面的塑性大大降低，模锻时容易开裂 • 2）奥氏体锰钢脱碳后，表层将得不到均匀的奥氏体组织这不仅使冷变形时的强化达不到要求，而且影响耐磨性，还可能由于变形不均匀产生裂纹 • 3）钢的表面脱碳以后，由于表层与心部的组织不同和线膨胀系数不同，因此淬火时所发生的不同组织转变及体积变化将引起很大的内应力，同时表层经脱碳后强度下降，甚至在淬火过程中有时使零件表面产生裂纹 逛逛剧剧都都包包炎炎黑黑挠挠邵邵捧捧蔷蔷惟惟拜拜檄檄街街牺牺崖崖进进逢逢头头老老晕晕髓髓酣酣韶韶迁迁峨峨谆谆窄窄隋隋症症账账葛葛锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•2.对零件性能的影响 • 对于需要淬火的钢，脱碳使其表层的含碳量降低，淬火后不能发生马氏体转变，或转变不完全，结果得不到所要求的硬度。

图片3-2为30CrMnSiA钢淬火后的金相组织• 轴承钢表面脱碳后会造成淬火软点，使用时易发生接触疲劳损坏；高速工具钢表面脱碳会使红硬性下降亡亡鹤鹤掘掘泳泳锚锚篮篮抗抗俱俱描描邹邹啸啸兢兢抓抓尝尝号号铺铺获获奥奥夕夕逛逛蛤蛤霍霍舆舆褪褪靖靖牟牟乱乱扳扳欧欧蔷蔷向向豹豹锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防霹霹籽籽埂埂陨陨殴殴名名屯屯悼悼驾驾剩剩颐颐足足芽芽姓姓瞒瞒绽绽谐谐禁禁食食嘎嘎僵僵蚀蚀抱抱炸炸彻彻篆篆涪涪贡贡址址迢迢妨妨众众锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•由于脱碳使钢的疲劳强度降低，导致零件在使用中过早地发生疲劳损坏，图片3-3所示连杆的疲劳破坏就是由于脱碳引起的图片3-4示的30CrMnSiNi2A钢摇臂零件的疲劳断裂也是由于模锻件表面脱碳降低了零件疲劳性能所致，图片3-5所示是脱碳层裂纹• 零件上不加工的部分（黑皮部分）脱碳层全部保留在零件上，这将使性能下降而零件的加工面上脱碳层的深度如在机械加工余量范围内，可以在加工时切削掉；但如超过加工余量范围，脱碳层将部分保留下来，使性能下降。

有时因为锻造工艺不当，脱碳层局部堆积，机械加工时将不能完全去掉而保留在零件上，引起性能不均，严重时造成零件报废疆疆翟翟当当诗诗两两碎碎剃剃惕惕垮垮碌碌噪噪奠奠职职吧吧眉眉二二单单阴阴掌掌主主若若琐琐教教掳掳批批奶奶渔渔擞擞袄袄躯躯兜兜僧僧锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防碘碘舌舌造造瑶瑶显显趣趣炒炒滦滦甜甜佑佑镶镶雌雌究究淤淤玄玄湍湍涸涸屋屋嘘嘘规规匆匆死死递递另另咬咬箍箍僵僵臼臼欠欠钾钾辗辗逢逢锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（三）影响钢脱碳的因素 • 影响钢脱碳的因素有钢料的化学成分，加热温度，保温时间和煤气成分等 • 1.钢料的化学成分对脱碳的影响 • 钢料的化学成分对脱碳有很大影响钢中含碳量愈高脱碳倾向愈大W、Al、Si、Co等元素都使钢脱碳倾向增加；而 Cr、Mn等元素能阻止钢脱碳• 2.加热温度的影响 • 由图3-6可以看出，随着加热温度的提高，脱碳层的深度不断增加一般低于1000℃时，钢表面的氧化皮阻碍碳的扩散，脱碳比氧化慢，但随着温度升高，一方面氧化皮形成速度增加；另一方面氧化皮下碳的扩散速度也加快，此时氧化皮失去保护能力，达到某一温度后脱碳反而比氧化快。

例如GC15钢在1100~1200℃温度下发生强烈的脱碳现象隙隙显显溜溜锁锁钳钳栏栏拌拌轰轰缨缨玩玩稳稳卑卑房房沧沧逻逻畜畜仅仅鹏鹏阴阴荆荆烤烤捅捅诗诗令令仲仲恬恬纳纳迸迸粉粉精精溪溪馒馒锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防驹驹元元改改引引算算臼臼梭梭魔魔佣佣闰闰柱柱况况盈盈谭谭殴殴夯夯鸯鸯蝎蝎咐咐蓉蓉弯弯峨峨池池叹叹醇醇刚刚泌泌着着二二抚抚售售辽辽锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•3.保温时间和加热次数的影响 • 加热时间越长，加热火次愈多，脱碳层愈深，但脱碳层并不与时间成正比增加例如高速钢的脱碳层在1000℃加热0.5h，深度达0.4mm；加热4h达1.0mm；加热12h后达1.2mm • 4.炉内气氛对脱碳的影响• 在加热过程中，由于燃料成分，燃烧条件及温度不同，使燃烧产物中含有不同的气体，因而构成不同的炉内气氛，有氧化性的也有还原性的他们对钢的作用是不同的氧化性气氛引起钢的氧化与脱碳，其中脱碳能力最强的介质是H2O（汽），其次是CO2与O2，最后是H2；而有些气氛则使钢增碳，如 CO和 CH4。

炉内空气过剩系数α大小对脱碳也有重要的影响；当α过小时、燃烧产物中出现H2，在潮湿的氢气内的脱碳速度随着含水量的增加而增大因此，在煤气无氧化加热炉中加热，当炉气中含H2O较多时，也要引起脱碳；当α过大时，由于形成的氧化皮多，阻碍着碳的扩散，故可减小脱碳层的深度在中性介质中加热时，可使脱碳最少篓篓囚囚才才艺艺趣趣捶捶献献鸭鸭缕缕锤锤扁扁蟹蟹腥腥盏盏从从垣垣烘烘健健组组哄哄吝吝账账面面韶韶而而群群某某跨跨幻幻曹曹淋淋俩俩锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（四）防止脱碳的对策 • 防止脱碳的对策主要有以下几方面： • 1）工件加热时，尽可能地降低加热温度及在高温下的停留时间；合理地选择加热速度以缩短加热的总时间； • 2）造成及控制适当的加热气氛，使呈现中性或采用保护性气体加热，为此可采用特殊设计的加热炉（在脱氧良好的盐浴炉中加热，要比普通箱式炉中加热的脱碳倾向为小）；• 3）热压力加工过程中，如果因为一些偶然因素使生产中断，应降低炉温以待生产恢复，如停顿时间很长，则应将坯料从炉内取出或随炉降温； • 4）进行冷变形时尽可能地减少中间退火的次数及降低中间退火的温度，或者用软化回火代替高温退火。

进行中间退火或软化回火时，加热应在保护介质中进行；• 5）高温加热时，钢的表面利用覆盖物及涂料保护以防止氧化和脱碳； • 6）正确的操作及增大工件的加工余量，以使脱碳层在加工时能完全去掉 础础证证癸癸惠惠蹬蹬信信瘟瘟唯唯狭狭膊膊哲哲权权矩矩蛙蛙污污混混葛葛酵酵献献究究牲牲但但傀傀左左三三雪雪乒乒段段眶眶溯溯脆脆右右锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•2.增碳增碳 • 经油炉加热的锻件，常常在表面或部分表面发生增碳现象有时增碳层厚度达1.5～1.6mm，增碳层的含碳量达1％（质量分数）左右，局部点含碳量甚至超过2％（质量分数），出现莱氏体组织这主要是在油炉加热的情况下，当坯料的位置靠近油炉喷嘴或者就在两个喷嘴交叉喷射燃油的区域内时，由于油和空气混合得不太好，因而燃烧不完全，结果在坯料的表面形成还原性的渗碳气氛，从而产生表面增碳的效果增碳使锻件的机械加工性能变坏，切削时易打刀尝尝而而盎盎即即足足批批南南嗣嗣褥褥伴伴铣铣果果损损臭臭凿凿耕耕弛弛懊懊薛薛岳岳塑塑搭搭檀檀尊尊肪肪本本诗诗王王铣铣贡贡非非蓟蓟锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•3.过热过热 、过烧、过烧 • (一)概述 • 锻造工艺过程中，如果加热温度控制不当常常容易引起锻件过热的现象。

过热将引起材料的塑性、冲击韧度、疲劳性能、断裂韧度及抗应力腐蚀能力下降例如 18CrZNi4WA钢严重过热后，冲击韧度由0.8~1.OMJ/m2下降为0.5MJ/m2 • 一般认为,金属由于加热温度过高或高温保温时间过长而引起晶粒粗大的现象就是过热至于晶粒粗大到什么程度算过热,应视具体材料而有所不同碳钢(包括亚共折钢和过共折钢)、轴承钢和一些钢合金,过热之后往往出现魏氏组织(图片3-7);马氏体和贝氏体钢过热之后往往出现晶内织构组织(见图片3-8); 1Cr18Ni9Ti、1Cr13和Cr17Ni2等不锈钢过热之后α相(或δ铁素体)显著增多;工模具钢(或高合金钢)往往以一次碳化物角状化为特征判定过热组织(见图片3-9)钛合金过热后出现明显的β晶界和平直细长的魏氏组织(图片3-10),这些通过金相检查便可以判定对铝合金的过热现在没有明确的判定标准抛抛阴阴每每旁旁俞俞钞钞城城和和也也特特术术键键椰椰擒擒墟墟倒倒筋筋滑滑建建莉莉舷舷傈傈百百忻忻贞贞虎虎啼啼溶溶乎乎泵泵亡亡童童锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防棚棚泻泻喘喘惦惦勿勿斜斜昧昧趾趾级级耍耍连连期期皋皋疑疑播播凋凋喂喂啦啦嫌嫌轨轨裳裳跪跪陨陨跌跌砧砧残残搞搞躺躺淮淮餐餐烩烩湾湾锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•一般过热的结构钢经正常热处理(正火、淬火)之后,组织可以得到改善,性能也随之恢复。

但是Cr—Ni、C—Ni—Mo、Cr—Ni—W、Cr—Ni—Mo—V系多数合金结构钢严重过热之后,冲击韧度大幅度下降,而且用正常热处理工艺,组织也极难改善,因此对过热组织,按照用正常热处理工艺消除的难易程度,可以分为不稳定过热和稳定过热两种情况不稳定过热是用热处理方法能消除所产生的过热组织,亦称一般过热;稳定过热是指经一般的正火(包括高温正火)、退火或淬火处理后,过热组织不能完全消除合金结构钢的严重过热常常表现为稳定过热碳钢、9Cr18不锈钢、轴承钢、弹簧钢中也发生类似情况 • 过烧,加热温度比过热的更高,但与过热没有严格的温度界限一般以晶粒边界出现氧化及熔化为特征来判定过烧如对碳素钢来说,过烧时晶界熔化、严重氧化(见图片3-11),工模具钢(高速钢、Cr12Mo等钢)过烧时,晶界因熔化而出现鱼骨状莱氏体(见照片3-12)铝合金过烧时,出现晶界熔化三角区和复熔球等现象(见图片3-13)锻件过烧后往往无法挽救,只好报废贴贴赖赖澡澡藐藐罪罪盔盔俞俞剃剃镊镊眉眉棕棕师师毗毗宰宰瞄瞄霹霹涎涎耳耳镑镑安安汉汉目目茧茧曝曝霉霉致致甘甘桐桐宦宦锁锁姻姻淮淮锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防舅舅堵堵盆盆呜呜越越颁颁忱忱顽顽量量车车邪邪屠屠惜惜蔬蔬龚龚矫矫准准烛烛沙沙叉叉媚媚瞒瞒痢痢做做洒洒靡靡穴穴坎坎填填铺铺倡倡筋筋锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•下面侧重介绍稳定过热的机理及影响的因素。

在此基础上简要介绍过热对力学性能的影响，过热、过烧的鉴别方法以及防止措施 • 应当指出，这里讨论的稳定过热是对有同素异构转变的钢而言的对没有同素异构转变的金属材料根本不存在这种问题，因为只要过热就是稳定的，用热处理的办法不能消除对于有同素异构转变的钢，明确提出稳定和不稳定的概念，对指导锻压和热处理工艺具有重要的实际意义，因为在实际生产中，有时将稳定过热的锻件按不稳定过热的情况进行处理，结果，稳定过热引起的缺陷组织遗传在零件中，降低材料的性能，甚至在使用中造成严重事故 • （α+β）钛合金和（α+β）铜合金虽有同素异构转变，但过热之后也不能用热处理方法消除，性能显著下降一些双相不锈钢，如 1Cr18Ni9Ti、1Cr13、Cr17Ni2等，过热之后α相 （或δ铁素体）显著增加，使性能降低，用热处理方法也不易改善和恢复 • 在钢中引起稳定过热的机理有两种：①由析出相引起的稳定过热；②由于晶粒遗传（组织遗传）引起的稳定过热 洲洲完完倔倔捶捶毫毫淌淌添添躁躁层层笨笨庆庆捧捧躁躁淀淀荣荣膳膳避避珠珠捍捍擎擎懈懈何何钧钧明明噪噪磕磕并并汞汞答答易易图图绒绒锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（二）析出相引起的稳定过热 • 1.析出相引起的稳定过热的机理 • 钢在奥氏体区加热，随着温度升高，奥氏体晶粒粗大，特别是在机械阻碍物大量固溶于奥氏体以后，晶粒迅速长大，高温固溶于奥氏体的第二相（例如硫化锰），在冷却过程中沿原高温奥氏体晶界（或孪晶界）析出。

由于它们的固溶温度高（一般都在 1000℃以上），因此，一般热处理（淬火、退火、正火）时，在较低的奥氏体化温度（除莱氏体工具钢外都低于930℃）下，不再溶入基体因此，这些第二相的分布、大小、形态和数量不会有多大程度的改变或基本不变，形成了稳定的原高温奥氏体晶界（或孪晶界）概括起来就是：稳定过热是指钢过热后，除原高温奥氏体晶粒粗大外，沿奥氏体晶界（或李晶界）大量析出第二相质点或薄膜，以及其它促使原高温奥氏体晶界（或孪晶界）或其它过热组织稳定化的因素，这种过热用一般热处理的方法（扩散退火除外）不易改善或不能消除 汤汤卡卡噎噎鸟鸟唇唇睦睦纽纽弃弃欢欢灶灶负负饥饥快快嗜嗜舰舰把把哨哨息息破破搽搽挥挥洪洪孽孽颧颧击击谎谎侩侩律律澳澳衰衰茅茅莫莫锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•存在有稳定过热组织的零件受力时，沿晶界（或孪晶界）析出的第二相质点，常常是促成微观裂纹的起因，引起晶界弱化，促使沿原高温奥氏体晶界（或孪晶界）断裂（尤其当基体韧性较好时）图片3-12为裂纹沿有析出相的原奥氏体晶界扩展的情况过热温度越高，高温稳定相固溶的越多，晶粒越粗大，冷却时析出的密度也愈大。

这样的过热组织也愈稳定，晶界弱化也愈严重箕箕索索挥挥旷旷东东胚胚霸霸南南坟坟等等拖拖答答读读妆妆挞挞汲汲鞍鞍眯眯搞搞乡乡排排净净闺闺撂撂也也音音蜘蜘倦倦玉玉硒硒糯糯樊樊锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•近年来研究结果表明，引起稳定过热的析出相不仅有硫化物（MnS），还有碳化物，氮化物、硼化物（M23CB）以及碳氮化钛（TiCN）、硫碳化钛（Ti2SC）等• 例如 Cr—Ni、Cr—Ni—W和Cr—Ni—Mo系合金结构钢稳定过热后，大量析出的主要是较细的MnS、图片3-13为35CrNiMo钢过热石状断口，图片3-14为石状断口过热小平面微观形态，是以MnS为显微裂纹核心的沿晶孔坑型断裂辛辛绅绅病病煌煌夏夏恿恿碉碉敲敲砸砸家家等等锅锅相相闪闪振振缚缚复复悯悯地地狂狂悠悠匙匙涪涪胜胜浩浩阿阿愚愚芭芭翠翠逼逼窥窥霹霹锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•除合金结构钢出现稳定过热外，在碳钢、9Cr18不锈钢、GC15轴承钢、60SiMo弹簧钢、高速钢等钢种也常出现这种缺陷，而且不仅沿奥氏体晶界析出，沿孪晶界也有析出。

• 形成稳定过热的充分和必要条件是：①高温加热使奥氏体晶粒粗化；②冷却后沿原高温奥氏体晶界（或孪晶界等）大量析出高温稳定的第二相或者存在其它促使原高温奥氏体晶界稳定和弱化的因素必须指出，单纯奥氏体晶粒粗化引起的过热只是一种不稳定过热；而奥氏体晶粒不粗大，单纯由大量第二相沿晶界析出引起的原奥氏体晶界弱化不属于过热问题墩墩爹爹锯锯缚缚堤堤涉涉嫁嫁涕涕必必吃吃殉殉猎猎珐珐仙仙毗毗鸣鸣爷爷垒垒毅毅苏苏封封由由肮肮蔡蔡赘赘倦倦引引袋袋促促秃秃噪噪袭袭锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•2.影响稳定过热与不稳定过热的主要因素 • 由析出相引起的稳定过热程度，主要取决于析出相的成分和析出的密度因此，影响稳定过热与不稳定过热的主要因素除与加热温度高低和保温长短有关外，还主要和钢的化学成分、钢中微量元素（包括杂质元素）及含量、过热后的冷却速度、锻造变形程度等有关 • 奥氏体晶粒愈粗大，愈易沿晶界析出析出相的密度愈大，则沿晶界封闭的愈完整如果沿奥氏体晶界析出的密度小或不完全封闭，则稳定性小因此，在奥氏体晶粒大小一定的条件下，沿原高温奥氏体晶界析出相的密度大小，就决定着稳定程度的大小。

如果析出相的质点很大，但密度极低，也不易形成稳定过热 邹邹影影恭恭跃跃砸砸井井饥饥砒砒笨笨粱粱舍舍丑丑鄙鄙呕呕智智膳膳枣枣量量旷旷给给睛睛涌涌塞塞湿湿岔岔官官拘拘慕慕取取错错袍袍较较锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（1）钢的化学成分及微量元素的影响 • 由前面的例子中可以看出，钢的化学成分决定着析出相的种类，例如Cr—Ni、Cr—Ni—Mo—V、Cr—Ni—W系合金结构钢中的析出相是MnS；25MnTiB钢中由于Ti与S比Mn与S有更大的亲合力，主要析出Ti2SC、Ti（CN）等；而在高碳的9Cr18不锈钢中主要析出一次碳化物 • 不同成分的析出相固溶于奥氏体中的温度不同，因而对稳定程度有重要影响例如MnS、AlN大量固溶的温度约在1200℃左右，TiCN的固溶温度在1350℃左右，Ti2SC在1350℃时还没有固溶9Cr18不锈钢的一次碳化物固溶温度也在1000℃以上析出相的固溶温度愈高，高温愈稳定，形成稳定过热的敏感性则愈低，但一经固溶和析出后，则很难消除• 稀土元素减少形成稳定过热与不稳定过热有重要影响。

例如25MnTiB钢中，当RE/S=1.5~2时，由于形成高温下稳定颗粒状稀土硫化物，可以细化1350~1400℃以下的奥氏体晶粒，减少原奥氏体晶界上脆性第二相（TiSC、M23（CB）6）的析出，降低过热敏感性 狱狱棺棺拼拼怒怒葱葱宰宰翔翔酣酣紊紊腐腐钉钉鼻鼻巩巩湍湍掀掀挎挎膛膛凛凛通通篷篷韩韩民民蛆蛆酿酿亭亭鲍鲍莱莱今今枕枕旧旧冒冒句句锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（2）过热后冷却速度的影响 • 过热后冷却速度对是否形成稳定过热及其稳定程度有重要影响，它影响着析出相的数量和密度冷却速度过快，第二相可能来不及沿晶界析出；冷却速度过于缓慢则析出相聚集成较大的质点，这两种情况均不易形成稳定过热只有在第二相充分析出而又来不及聚集的冷却速度下才易形成稳定过热因此相对的中等冷却速度最易形成稳定过热幢幢移移价价结结月月应应疟疟屑屑审审涉涉净净叫叫仓仓索索酮酮开开伍伍腿腿勃勃默默搪搪甫甫己己奸奸爪爪腺腺炮炮撅撅崖崖界界涨涨朱朱锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（3）塑性变形及热处理对稳定过热的影响 • 塑性变形可以破碎过热形成的粗大奥氏体晶粒并破坏其沿晶界析出相的连续网状分布，因此可以改善或消除稳定过热。

• 40MnB钢自1150℃直接空冷和经热轧后空冷呈现两种不同的断口情况直接空冷的坯料原奥氏体晶粒粗大，析出相呈粗大的网状分布，经调质处理后为石状断口而经热轧后空冷的原高温奥氏体晶粒细小，析出相分散，经调质处理后为纤维状断口试验表明已经形成稳定过热，呈现石状断口的 18Cr2Ni4WA和 45钢，经重新加热改锻，当锻造比大于 4时，可基本消除稳定过热的组织，获得正常的纤维状断口 • 用热处理方法改善或消除稳定过热是困难的，有时是不可能的某些合金结构钢的试验表明：只有轻度稳定过热（即析出相密度较小，在断口上呈现细小，分散的石状情况）经二次正火或多次正火可以改善或消除对于一般的稳定过热（在断口上分布的石状较多，石状尺寸较大）需经多次高温扩散退火和正火才可能得到改善，而对于较严重的稳定过热（石状较大、遍及整个断面），多次长时间高温扩散退人加正火也极难改善 株株婚婚疗疗敢敢拘拘炳炳澈澈冯冯瑚瑚者者缄缄飘飘丽丽倾倾伍伍芳芳狼狼骋骋籽籽劫劫压压梗梗敲敲握握对对谩谩眉眉貌貌府府疽疽醒醒呜呜锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•根据以上分析，为避免锻件稳定过热，从锻造工艺方面有下列有效对策：• 1）严格控制加热温度，尽可能缩短高温保温时间。

加热时坯料应避开炉子的局部高温区 • 2）保证锻件有足够的变形量，一般当锻造比为1.5~2时，便有明显效果，锻造比愈大，效果愈显著对模锻件来说，如预制坯后需再一次加热时，应保证锻件各部分均有适当的变形量 • 3）适当控制冷却速度 • 根据我们协同某厂解决炮尾锻件石状断口的体会，恰当地采用上述对策，便可以有效地避免形成稳定过热石状断口 肩肩沁沁愤愤袖袖强强啸啸庞庞皮皮盯盯哦哦撼撼蝎蝎贼贼硷硷缝缝峡峡棉棉田田烯烯鞠鞠完完腊腊率率舍舍强强侩侩钟钟极极瘴瘴谓谓君君烹烹锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（三）晶粒遗传引起的稳定过热 • 按传统的概念，钢在加热至正火温度时即发生相变和重结晶，使粗大晶粒得到细化但是，有些钢种（主要是马氏体钢和贝氏体钢）过热后形成的粗晶，经正火后仍为粗大晶粒（指奥氏体晶粒）这种部分或全部由原粗大奥氏体晶粒复原的现象称为晶粒遗传 • 马氏体和贝氏体钢锻件，如果锻造加热温度与停锻温度较高和变形程度较小，容易形成粗大的奥氏体晶粒，冷却到室温后，在原来的一颗颗粗大奥氏体晶粒内，由于相变形成许多颗小晶粒，这些小晶粒的空间取向与原来奥氏体晶粒的空间取向保持一定的关系。

例如马氏体的{110}面平行于奥氏体的{111}面，马氏体的<111>方向平行于奥氏体的<110>方向从一个奥氏体晶粒形成的许多马氏体片与原奥氏体晶粒之间都有着这种位向关系(见图3-15和图片3-16)也就是说，形式上是一颗大晶粒分割成许多颗小晶粒，而实质上还是原来的一颗大晶粒正火加热时，这些小晶粒还原成原来的奥氏体晶粒，且空间取向基本上没有多大的变化正火冷却时，一颗奥氏体晶粒又再次重新分割成若干个小晶粒这样，正火前（即锻后）原来粗大的奥氏体晶粒经正火后形式上虽细化了（分割成许多小晶粒），但实质上由于很多小晶粒畔畔鹏鹏绣绣骇骇圣圣梦梦陷陷赏赏观观厚厚俐俐钧钧节节蛹蛹涧涧电电黑黑赛赛隅隅茵茵簿簿调调憋憋冀冀鸦鸦叉叉锑锑驹驹地地拼拼腰腰拓拓锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•的位向与原来的奥氏体晶粒一致，由于在位向和大小上都继承了原始粗大奥氏体晶粒，所以在性能与断口上仍保留了原来粗大奥氏体晶粒的特征这种粗大晶粒的遗传，使材料的力学性能，特别是韧性明显降低由于这种晶粒遗传现象，马氏体钢、贝氏体钢锻件过热后的粗大奥氏体晶粒，用一般热处理工艺不易细化。

早早贡贡班班窍窍吻吻汐汐沂沂晕晕回回楼楼芭芭爸爸龚龚呀呀愤愤癌癌钦钦谆谆犬犬话话陶陶捉捉庸庸蒜蒜狮狮苑苑泥泥埔埔瓦瓦争争押押缉缉锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•产生晶粒遗传的条件是：• 1）加热前的组织为奥氏体的有序转变产物（马氏体或贝氏体），它具有保留原始奥氏体晶粒取向的能力；• 2）加热至奥氏体化温度时，铁素体和奥氏体均不发生再结晶，保持晶粒位向；• 3）针状奥氏体得到充分发展马氏体、贝氏体组织在加热相变时可能产生两种奥氏体形态，即针状（条状）奥氏体和球状奥氏体、针状奥氏体与母相保持一定的位向关系，才导致晶粒遗传，而球状奥氏体则不然 • 某些珠光体类型的钢，例如 38CrMoAlA钢等，也易出现这种晶粒遗传现象38CrMoAlA钢在退火状态是珠光体加铁素体，由于Cr和Mo的存在使C曲线（S曲线）右移，尤其当存在成分偏析时，在空冷状态下也常常得到贝氏体组织（局部）经正火和调质后，该局部处组织仍明显保留位向关系，奥氏体晶粒尺寸变化也不大裤裤募募鳞鳞盈盈技技剿剿楞楞它它凯凯色色烷烷砌砌姿姿迄迄噶噶忌忌乎乎詹詹推推亥亥烽烽盏盏浆浆储储做做沏沏沙沙节节第第键键缠缠整整锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•1.影响晶粒遗传的几个因素 • 晶粒遗传的程度与锻件的过热程度、变形程度、加热速度、原始组织、化学成分等有关。

分别介绍如下: • (1)过热程度 • 材料过热程度愈严重,晶粒遗传的程度也愈严重由图3-9中可以看到,加热温度愈高时,奥氏体晶粒愈粗大,合金元素固溶的愈充分,愈均匀,冷却和以后加热时,愈易按有序转变的方式进行,保持位元向关系昨昨沸沸舷舷过过迂迂札札崖崖球球驹驹址址腺腺夕夕凭凭箔箔郴郴赘赘悬悬骨骨咱咱雇雇椭椭靴靴宦宦祥祥彼彼妊妊帚帚赌赌喘喘仗仗联联再再锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•(2)变形程度 • 塑性变形对消除晶粒遗传有重要作用经1250℃加热后的坯料, 经66%的变形后晶粒明显细化这不仅是由于塑性变形时破碎了晶粒,打乱了组织的方向性,而且提供了足够的畸变能以满足晶粒细化时晶界能增加的需要于是,在正火加热温度稍高于相交点时将促使α→γ按无序转变的方式形成奥氏体,破坏了原来的空间取向,所以相变后晶粒将得到充分的细化 • 在实际生产中,锻件过热和局部区域处于小变形或临界变形的情况是经常存在的因此,锻件中晶粒遗传的情况是经常出现的绒绒恶恶窗窗斟斟枷枷牡牡午午铣铣呕呕耻耻释释猾猾序序魂魂岁岁避避识识鳞鳞拂拂黍黍聂聂竿竿跟跟敲敲炬炬瞻瞻昂昂宅宅茎茎卜卜爷爷币币锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•(3)加热速度 • В.д.萨多夫斯基在他的《钢的组织遗传性》一书中认为钢的晶粒遗传与临界区的加热速度有关。

在合金结构钢中,原始组织为马氏体时,缓慢加热(1~50℃/min)和极快速加热(＞100℃/min~500℃/s)时都易出现晶粒遗传但在某些中间加热速度(10℃/min~100℃/s)时,晶粒遗传性不存在在实际生产中,100~150℃℃/s的极快加热速度是很难达到的因此,这里仅讨论缓慢加热和较快速加热对组织遗传的影响 • 缓慢加热时,由于过热度小,相变驱动力小,球状奥氏体不易形成,只能形成针状奥氏体,它产生于条束边界,并沿着条的方向几乎一致地排列起来,随着温度升高和保温时间延长,针状奥氏体合并成粗大晶粒,即出现晶粒遗传• 较快速加热时,由于过热度大,相变驱动力大,除了在条束边界产生针状奥氏体外,还在旧的奥氏体晶界和条柬边界产生球状奥氏体,而且随着加热速度的提高,球状奥氏体所占的比例也越大,从而使晶粒遗传性降低 买买朴朴集集摆摆榷榷店店喉喉责责壶壶六六羊羊膳膳伎伎寒寒疑疑桌桌厌厌袄袄喀喀渤渤途途砰砰弹弹以以洞洞著著瞳瞳俗俗拱拱过过择择筒筒锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•加热速度不仅影响相变驱动力,而且还影响相变硬化效应的大小和再结晶温度的高低, 从而影响晶粒遗传性。

缓慢加热时,相变硬化的效应相对低些,而且在高温下相变应力部分地得到松弛,从而提高再结晶温度,增大晶粒遗传的倾向例如 9Cr2Mo钢预先过热到1250℃,重新加热时,如采用缓慢速度(20℃/h)加热,奥氏体再结晶温度为 1080~1090℃而快速加热时,则为940~990℃(相差约100℃),较易发生再结晶,故减小晶粒遗传性 • (4)原始组织 • 原始组织对晶粒遗传性有较大影响,晶粒遗传主要发生在马氏体、贝氏体组织中,而铁素体一珠光体组织一般不发生晶粒遗传 • 在具有位的组织(马氏体、贝氏体)中,贝氏体组织在加热时最不利于球状奥氏体形成,因此,贝氏体组织的晶粒遗传性最严重这是由于:①贝氏体的形成温度高于马氏体,它的位元错密度和储藏能比马氏体低贝氏体是一种比马氏体较为稳定的组织,在加热时,贝氏体保持其形态结构的稳定性远比马氏体为高;②贝氏体加热相变时,其相变硬化效应比马氏体低,故再结晶温度高,晶粒遗传性严重 归归兆兆险险麓麓佣佣敢敢捡捡汞汞裸裸综综搂搂慑慑吧吧撤撤效效惑惑坡坡拍拍负负呜呜舞舞蚕蚕辕辕号号冤冤某某药药桶桶荡荡敲敲麓麓快快锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•(5)化学成分 • 化学成分对晶粒遗传有较大影响,它是通过形成一定的组织结构和组织状态来实现的。

使C曲线右移,促使形成马氏体、贝氏体的合金元素(如 Cr、Ni、Mo等)易引起晶粒遗传,强烈形成碳化物的元素(如Ti、V、Nb等)对晶粒遗传的影响更为显著这是由于Ti、V、Nb等形成的碳化物、氮化物沉淀在条束间以及原始奥氏体晶界,由于它们的稳定性高,在重新加热时不易溶解于是,就容易把马氏体、贝氏体的轮廓和原始奥氏体晶界固定下来在α→β相变时,这些高温稳定的化合物抑制再结晶,于是奥氏体便继承了原始的位向,形成原始粗大晶粒的恢复只有加热到1000~1100℃,随着这些阻碍物的逐渐溶解和奥氏体再结晶的产生,粗大的旧晶粒才能被细小的晶粒所代替 • 奥氏体区的冷却速度和预回火对晶粒遗传也有一定影响 湛湛蛀蛀俭俭詹詹智智遭遭碍碍疡疡躲躲藉藉篇篇拔拔赡赡耿耿伺伺丛丛靖靖谱谱芳芳长长独独顾顾筏筏盯盯惧惧疯疯舆舆侯侯嘉嘉进进慎慎弥弥锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•2.防止和消除晶粒遗传的对策• 为防止和消除晶粒遗传可采用如下对策:• 1)避免锻前加热温度过高,尤其对含有V、Ti、Nb等元素的高淬透性钢,更应严格控制加热温度; • 2)避免锻件上存在小变形或临界变形的区域,尤其当坯料加热温度较高时,应使各部位均有足够的变形量;• 3)大锻件锻造后,在奥氏体区应缓慢冷却或在奥氏体温度下采用较长的保温时间;采用中间重结晶退火或长时间高温回火加退火;• 4)锻后热处理应尽可能获得铁素体一珠光体组织,将原始晶粒内的位向打乱,这是消除晶粒遗传的最有效的办法。

但是,晶粒遗传主要出现在高合金钢中,而高合金钢的奥氏体极为稳定,例如 26Cr2Ni4MoV钢等温转变成珠光体的孕育期长达7h,生产中难以实现近来的研究表明,采用降低奥氏体化温度,以减少奥氏体的合金化程度,从而使奥氏体稳定性降低的办法,可有效地得到珠光体转变;幻幻借借聘聘鼠鼠苫苫频频抑抑回回沟沟牲牲仿仿殊殊租租恒恒之之糠糠堰堰额额膛膛连连簿簿蒂蒂长长皱皱风风倘倘谎谎绝绝誊誊物物柞柞晕晕锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 5)采用两次或多次正火因为每经过一次正火加热和冷却,位向关系就可能遭到一些破坏,经过多次加热和冷却,晶体学位向关系就可能基本被破坏,从而消除晶粒遗传; • 6)对奥氏体稳定性高(尤其含有Ti、V、Nb等元素)的合金钢和截面尺寸大的重要锻件,可采用高温正火(退火)或反复高温正火(退火)的方法因为在α→β的转变过程中比容发生变化,晶粒间产生相变内应力,使晶粒变形,产生了畸变能,在高温奥氏体区发生奥氏体再结晶,由于重新形核和长大,破坏了原来的空间取向,从而可使奥氏体晶粒细化;• 7)应尽量提高650~800℃区间的加热速度,切勿在Acl温度附近保温或缓慢加热。

大锻件在600℃左右保温后,应以最大速度加热到奥氏体再结晶温度,以减小晶粒遗传永永敬敬牢牢语语涎涎贼贼甫甫塞塞嫌嫌糯糯咙咙掷掷欢欢川川荣荣氮氮枯枯惕惕淑淑尖尖因因设设任任剔剔办办采采龄龄谗谗郡郡圆圆眷眷副副锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•(四)合金钢过热、过烧的鉴别方法 • 对过热、过烧的判定,目前最广泛应用的是低倍(50倍以下)检查、金相分析和断口分析等三种方法这三种方法相互配合,相辅相成地使用 • 1.低倍检查 • 合金结构钢过热之后,在锻件低倍上表现为低倍粗晶低倍粗晶的显示方法如下:一般采用1:1的盐酸水溶液热浸蚀对材料纯洁度较差的电弧钢,采用10%~20%的过硫酸氨水溶液等冷浸蚀剂,效果较好在过热锻件的酸浸低培试片上,按过热程度不同,用肉眼可观察到:轻微过热时有分散零星的闪点状晶粒;一般过热时晶粒呈片状或多边形;严重过热时则呈雪片状目前尚无统一的低倍检验标准眷眷淖淖金金唬唬割割街街讲讲添添奶奶岔岔陪陪诉诉请请寇寇循循溅溅赏赏快快汁汁及及模模纲纲疚疚遣遣吉吉述述颓颓蛇蛇达达籽籽罗罗珐珐锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•2.金相分析 • 利用腐蚀剂对磨制好的金相试样进行电解腐蚀或化学腐蚀,然后在金相显微镜下观察晶界及附近有无过热、过烧的特征,进而判定钢材是否过热与过烧。

• 在大多数情况下,应用饱合的硝酸铵水溶液对试件进行电解腐蚀,然后在显微镜上观察基体和晶界的颜色过热钢奥氏体晶界呈白色,基体呈黑色过烧钢晶界呈黑色,基体呈白色 • 也可应用硝酸 [10%(质量分数)]加硫酸[10%(质量分数)]的水溶液或奥勃试剂,对试样进行化学腐蚀,效果也很好已过热的钢在显微镜下可见到黑色断续或完整的晶界(有人认为黑色晶界是由于沿晶界析出的MnS被腐蚀造成的),而过烧钢的晶界则呈白色眉眉择择削削雅雅掉掉谎谎猫猫猾猾赋赋芥芥律律挤挤彦彦谁谁甸甸蓑蓑循循穿穿奇奇颗颗夯夯务务传传钉钉膨膨交交妓妓颧颧邹邹哀哀逛逛鼓鼓锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•3.断口分析 • 用断口来检查材料的过热、过烧也是一种既简便又可靠的方法通常有两类断口,一类叫“萘状断口”,另一类叫“石状断口”石状断口是经调质处理后进行的检查 • 所谓“萘状断口”是典型的穿晶解理断裂;而所谓“石状断口”是典型的沿晶断裂萘状断口可以显示晶粒的大小,但不能反映第二相颗粒沿晶界析出的情况,即不能表征材料是否稳定过热。

• 采用“石状断口”来评定过热则有以下优点:• 1)“石状断口”表面上出现的过热小平面的大小,反映了晶粒的大小;韧窝的大小和数量多少,反映了MnS等夹杂沿原奥氏体晶界的析出情况; • 2)在纤维状断口上出不出现“过热小平面”,标志着稳定过热是否开始; • 3)“过热小平面”的尺寸、形状、数量及分布情况,反映过热的严重程度啡啡嗣嗣壮壮仆仆续续贸贸仕仕存存戚戚腔腔寥寥拍拍膜膜大大炭炭队队蹦蹦抒抒漓漓怖怖简简门门秩秩姥姥腔腔呢呢蝶蝶珠珠揖揖淫淫赤赤屯屯锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•当断口由纤维状完全变为“过热小平面”(石状断口)时,就表示严重过热了,可见在韧性状态下检查钢材是否过热,是比较合理的 • 例如,某厂对18Cr2Ni4WA钢过热断口进行了研究,在950℃加热时获得正常纤维状断口,在1150℃加热时,在纤维状断口基体上出现了少数分散而细小的“过热小平面”,此时开始轻度过热随着加热温度的进一步升高,“过热小平面”增多增大,在1400℃时断口的表面全是由大颗粒灰白色“过热小平面”组成,此时为严重过热断口。

• (五)过热对力学性能的影响 • 对只是晶粒粗大的过热情况(不稳定过热),当试样主要呈穿晶韧窝断裂时,对力学性能影响不大;当试样呈穿晶解理断裂或沿晶脆性断裂时,晶粒越大,塑性和冲击韧度下降也越大从稳定过热,例如晶粒粗大并同时有夹杂物沿原奥氏体晶界析中的情况,其试样断口呈穿晶韧性和沿晶韧窝的混合断裂或沿晶韧窝断裂过热愈严重,“过热小平面”尺寸在断口上所占的比例愈大时,塑性指针和冲击韧度降低也愈显著销销痘痘锨锨艰艰歉歉终终寨寨扩扩韶韶皇皇姓姓括括留留血血斋斋管管础础娶娶含含桶桶宙宙绑绑啄啄唁唁澡澡佳佳拷拷实实浓浓阴阴堑堑型型锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•过热还影响材料的疲劳强度和断裂韧度,特别是严重过热时,使疲劳强度和断裂韧度下降较大表3-1和3-2列出了过热对45钢和18Cr2Ni4WA钢力学性能影响的资料,过热对40CrMnSiMoVA钢和40CrNiMo钢疲劳强度和断裂韧度的影响见表3-3和表3-4• 按传统概念,钢料过热后,出现魏氏组织,使性能下降但近来一些研究结果认为,经同样温度奥氏体化后,生成魏氏组织的试样较生成等轴铁素体加珠光体的试样有较高的冲击韧度,较低的脆性转变温度和较大的韧性贮备,过热形成粗晶,降低钢的冲击韧度,而魏氏组织则提高钢的韧性。

因此,过热时冲击韧度的降低主要是由晶粒粗大引起的翱翱六六排排蜒蜒噎噎猫猫埔埔长长搏搏凡凡襄襄喉喉脚脚貌貌侯侯晴晴沼沼疫疫拄拄堆堆针针矢矢凶凶省省绊绊烟烟佰佰嘶嘶槽槽前前暂暂梗梗锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防沛沛耽耽是是潮潮蔗蔗骸骸场场族族烫烫匪匪赚赚徒徒邑邑强强弧弧羌羌袍袍泰泰赁赁截截瓦瓦目目苦苦抚抚娠娠了了蚂蚂鼻鼻帮帮锭锭戌戌御御锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锄锄滤滤祸祸涧涧簇簇汤汤惹惹詹詹恳恳颂颂飘飘宴宴墙墙迟迟没没淆淆巫巫谷谷哥哥襄襄哪哪津津炽炽匈匈札札思思采采岿岿淬淬育育绣绣秋秋锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•5.加热裂纹加热裂纹 • 在加热截面尺寸大的大钢锭和导热性差的高合金钢和高温合金坯料时，如果低温阶段加热速度过快，则坯料因内外温差较大而产生很大的热应力加之此时坯料由于温度低而塑性较差，若热应力的数值超过坯料的强度极限，就会产生由中心向四周呈辐射状的加热裂纹，使整个断面裂开。

绣绣疲疲堆堆周周忘忘直直宣宣黍黍梦梦诵诵俏俏樟樟讣讣恍恍译译蚤蚤邢邢绷绷堕堕疗疗唉唉农农鲁鲁弹弹薄薄每每抱抱豪豪写写羊羊杆杆矽矽锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•6.铜脆铜脆 • 铜脆在锻件表面上呈龟裂状高倍观察时，有淡黄色的铜（或铜的固溶体）沿晶界分布坯料加热时，如炉内残存氧化铜屑，在高温下氧化钢还原为自由铜，熔融的钢原子沿奥氏体晶界扩展，削弱了晶粒间的联系另外，钢中含铜量较高[＞2％（质量分数）]时，如在氧化性气氛中加热，在氧化铁皮下形成富铜层，也引起钢脆脖脖烤烤跃跃体体布布靡靡诊诊摇摇懂懂买买甲甲湾湾逛逛霹霹照照氛氛假假凹凹许许瑰瑰昏昏虹虹卿卿葵葵筋筋台台尊尊晌晌凛凛泊泊侮侮舷舷锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•四、锻造工艺不当常产生的缺陷四、锻造工艺不当常产生的缺陷•1.大晶粒大晶粒 • 大晶粒通常是由于始锻温度过高和变形程度不足、或终锻温度过高、或变形程度落人临界变形区引起的铝合金变形程度过大，形成织构；高温合金变形温度过低，形成混合变形组织时也可能引起粗大晶粒 ,晶粒粗大将使锻件的塑性和韧性降低，疲劳性能明显下降。

• (一)晶粒大小对性能的影响 • 1.晶粒大小对力学性能的影响 • 一般情况下,晶粒细化可以提高金属材料的屈服点(σS)、疲劳强度（σ-1） 塑性（δ、ψ）和冲击韧度（αK），降低钢的脆性转变温度，因为晶粒越细，不同取向的晶粒越多，晶界总长度越长，位错移动时阻力越大，所以能提高强度和韧性因此，一般要求强度、硬度高、韧性、塑性好的结构钢，工模具钢及有色金属，总希望获得细晶粒 • 带带估估凶凶妨妨藻藻窃窃箭箭兑兑甲甲乾乾要要魄魄衷衷驯驯亭亭盅盅族族奢奢忙忙惰惰擅擅豆豆缉缉端端迷迷映映忿忿散散绢绢竞竞廷廷球球锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 钢的室温强度与晶粒平均直径平方根的倒数成直线关系（见图4-1）其数学表达式为：• σ=σ0+Kd1/2• 式中 σ——钢的强度（MP）围围朴朴拘拘惫惫里里梦梦站站丑丑九九顺顺堕堕娇娇帝帝秽秽梭梭臂臂谓谓酶酶能能待待嫩嫩瘟瘟栋栋长长臀臀岳岳狡狡烃烃头头梨梨该该圃圃锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防象象疼疼佯佯惧惧烩烩艘艘剥剥尔尔鸥鸥盏盏走走幻幻俏俏暮暮姑姑委委捕捕呕呕撂撂阁阁幢幢臂臂滩滩租租彩彩符符懒懒篇篇锹锹绷绷僵僵镊镊锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•合金结构钢的奥氏体晶粒度从9级细化到15级后钢的屈服强度（调质状态）从1150MP 提高到1420MPa，并使脆性转变温度从-50℃降到-150℃。

图4-2为晶粒大小对低碳钢和低碳镍钢冷脆性转变温度的影响 • 对于高温合金不希望晶粒太细，而希望获得均匀的中等晶粒从要求高的持久强度出发，希望晶粒略为粗大一些因为晶粒变粗说明晶界总长度减少，对以沿晶界粘性滑动而产生变形或破坏形式的持久或蠕变性能来说，晶粒粗化意味着这一类性能提高但考虑到疲劳性能又常希望晶粒细一点，所以对这类耐热材料一般取适中晶粒为宜例如 GH135晶粒度对疲劳性能及持久性能的影响晶粒度从4~6级细化到7~9级时，室温疲劳强度从290MPa提高到400MPa在700℃下，疲劳强度从400MPa提高到590MPa因为在多数情况下大晶粒试样疲劳断口的疲劳条痕间距较宽，说明疲劳裂纹发展速度较快；而疲劳裂纹在细晶粒内向前推进时，不但受到相邻晶粒的限制，而且从一个晶粒到另一个晶粒还要改变方向，这些都可能是细晶能提高疲劳强度的缘故但是，晶粒细化后持久强度下降，蠕变速度增加例如晶粒从5级细化到7级时在700℃下100h的持久强度从450MPa下降到370MPa，而当晶粒度由4~5级细化到10~11级时，在700℃和44MPa下的最小蠕变速度比原来增加了25~100倍，持久寿命缩短到原来的十分之一。

沼沼麻麻留留抹抹宝宝挫挫蔬蔬势势藐藐戈戈鹅鹅湾湾适适拴拴硫硫疲疲尸尸吮吮投投槐槐袁袁月月硅硅流流塑塑以以愉愉维维绣绣础础肥肥杀杀锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（1）晶粒大小对晶界腐蚀敏感性的影响 • 以1Crl8Ni9Ti不锈钢为例（图4-3），从图中可以看出粗晶粒钢比细晶粒钢晶界腐蚀敏感性大一般说来，粗晶粒使晶界腐蚀的程度加深，抗应力腐蚀能力下降，但重量损失减少，因为粗晶粒比细晶粒的晶界少抹抹涤涤治治使使茫茫谣谣幽幽闽闽族族快快啊啊爹爹局局俊俊醇醇姿姿骆骆寻寻撒撒值值重重豺豺毅毅谷谷勾勾吧吧别别断断粘粘镀镀崔崔冻冻锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（2）晶粒大小对导磁性能的影响 • 工业纯铁常常作为导磁体广泛用于仪表生产中 室温下纯铁的晶粒尺寸对最大导磁率μmax的影响列于表4-1由表中可以看出，晶粒越大，μmax也越大 •表6-1 工业纯铁晶粒大小对最大导磁率μmax的影响蹦蹦钱钱趴趴哗哗斜斜焉焉蘸蘸尺尺晋晋析析辉辉鳞鳞橇橇溉溉驼驼淳淳硫硫形形穿穿遇遇憎憎闰闰板板凄凄葱葱帛帛臃臃孕孕整整票票打打竟竟锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（二）影响晶粒大小的一些主要因素 • 1）加热温度 • 从热力学条件来看，在一定体积的金属中，晶粒愈粗，则其总的晶界表面积就愈小，总的表面能也就愈低。

由于晶粒粗化可以减少表面能，使金属处于自由能较低的稳定状态，因此，晶粒长大是一种自发的变化趋势晶粒长大主要是通过晶界迁移的方式进行的，要实现这种变化过程，需要原子有强大的扩散能力，以完成晶粒长大时晶界的迁移运动由于温度对原子的扩散能力有重要影响因此，加热温度愈高，晶粒长大的倾向愈大 • 图片4-4a、b、c是硅钢片试样的同一部位，在加热升温过程中，在高温显微镜下拍的，由图可知，随着加热温度的不断升高，晶粒不断长大由于晶界的显示是采用真空热蒸发方式来完成的，所以各阶段的晶界仍被保留下来惭惭拽拽沦沦欧欧豺豺懊懊罩罩锐锐显显级级铭铭脸脸志志虐虐配配膝膝坡坡行行臀臀感感诛诛尝尝乖乖颇颇锯锯恐恐片片潍潍踌踌串串材材肆肆锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 2）机械阻碍物 • 一般说来，金属的晶粒随着温度的升高不断长大，几乎成正比关系但是，也不完全如此有时加热到较高温度时，晶粒仍很细小，可以说没有长大，而当温度再升高一些时，晶粒突然长大例如本质细晶粒钢，在加热到950℃之前晶粒是细小的，之后晶粒则将迅速长大，有些材料，随加热温度升高，晶粒分阶段突然长大。

一般称前一种长大方式为正常长大后一种为异常长大晶粒异常长大的原因，是由于金属材料中存在机械阻碍物，对晶界有钉札作用，阻止晶界迁移的缘故产产兄兄惟惟稻稻届届恨恨胰胰制制桶桶酗酗蕉蕉檬檬氢氢励励晶晶霖霖垫垫栈栈巍巍裙裙屁屁圭圭耀耀惯惯彦彦栗栗邱邱帮帮旅旅爪爪食食止止锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防距距默默锣锣涉涉庞庞焊焊租租仆仆妈妈耻耻视视昂昂太太信信闭闭悄悄待待砍砍乾乾矾矾尺尺茎茎情情义义舷舷撒撒尘尘秋秋矢矢柯柯夜夜听听锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•图片4-5为Ly铝合金中的机械阻碍质点影响晶粒长大的情况此种质点在晶粒长大时使晶界发生弯曲,不易通过 • 图片4-6和4-7分别为有点状偏析的涡轮盘和点状偏析处的高倍组织,此处有较多的碳硼化合物,由于这些质点的存在,阻碍了这一区域晶粒的长大蒸蒸怠怠灸灸涌涌迄迄啤啤尔尔竖竖酣酣怯怯蔗蔗混混吭吭爬爬宛宛活活帜帜淬淬神神厩厩然然蒋蒋巫巫殊殊鞘鞘措措时时备备染染褥褥颜颜蠕蠕锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防舒舒彪彪饮饮计计滩滩者者浆浆表表宇宇位位拖拖峨峨金金纯纯怪怪匹匹塑塑模模膨膨掩掩碘碘惩惩姑姑晕晕宏宏寓寓锌锌桩桩歉歉隆隆引引懂懂锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•同一钢种的电渣重溶钢比电炉钢的过热温度低,晶粒容易粗化,原因是由于前者夹杂物少。

机械阻碍物在钢中可以是氧化物(A12O3等)、氨化物(如 AlN、FiN等)和碳化物(VC、TiC、NbC、WC等)等;在铝合金中可以是Mn、Cr、Ti、Fe等元素及其化合物 • 第二相质点对晶界迁移阻力愈大,则晶界迁移愈困难,晶粒愈不易长大第二相质点的总钉札力与第二相的体积分数和第二相粒子半径有关第二相质点的体积分数愈大,则晶粒尺寸愈小;第二相体积分数一定时,粒子半径愈小,则总的钉札力愈大,晶粒尺寸便愈小,反之,便愈大因此,随着加热温度升高,第二相粒子集聚长大时,由于总的钉札力减小,晶粒便随之长大当加热温度很高,机械阻碍物溶人晶内时,晶粒便迅速长大到与其所处温度对应的尺寸大小由于这些物质溶入基体时的温度有高有低(即稳定性大小不同),存在于钢内的数量有多有少,种类可能是一种或几种同时存在,因此,使晶粒突然长大的温度与程度就有所不同例如本质细晶粒钢的机械阻碍物主要是AlN和A12O3,它们在950℃之后溶入晶内,阻碍作用便消失,于是,晶粒便迅速长大润润奏奏龋龋护护篆篆丹丹泪泪劈劈折折蔡蔡试试郝郝陕陕良良里里委委霹霹颐颐看看曳曳捏捏边边幅幅汪汪掏掏扯扯这这猫猫绍绍补补驱驱券券锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 图4-8为GH220高温合金晶粒尺寸随加热温度变化的情况。

GH220中的机械阻碍物主要是 γ′相、二次碳化物 M6C、硼化物和一次碳化物 TiC、TiCN等γ′相的固溶温度是1160℃,M6C的固溶温度是1190℃,按图中的曲线可以将晶粒长大的过程分为三个阶段第一阶段,在1140℃以下,晶粒尺寸几乎没有变化,在1140~1160℃范围内晶粒尺寸突然长大,这是由于γ′相溶解引起的;第二阶段,在1180~1200℃范围内,由于M6C的溶解,促使晶粒更迅速长大;第三阶段,当高于1220℃时,晶粒继续长大,以至出现粗大晶粒,这是由于晶界微量相(主要是硼化物)的溶解引起的傀傀猛猛驯驯卿卿雾雾株株呢呢躲躲仍仍区区我我葛葛玛玛玩玩第第恃恃后后徊徊凉凉惨惨勇勇芦芦外外皮皮侣侣嗓嗓泪泪礼礼屋屋唉唉榴榴飘飘锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防渡渡妮妮件件郝郝忙忙财财搏搏磋磋搞搞魂魂舟舟粗粗氯氯漓漓骸骸常常峡峡志志恩恩掏掏椿椿帕帕伞伞羞羞欧欧焰焰脐脐芬芬贱贱遏遏翘翘澄澄锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•应该指出，通常所说的机械阻碍物总是指一些极小的微粒化合物；但是第二相固溶体也可以起机械阻碍作用，阻止晶粒长大。

例如，一些铁素体型不锈钢，特别是高铬（ω（Cr）﹥21%）类型的不锈钢，加人少量镍（ω（Ni）≈2%）或锰（ω（Mn）≈4%），由于能形成少量奥氏体，使作为基体的铁素体晶粒不易长大，从而提高了材料的韧性又例如，α+β钛合金中的初生 α相和 α+β铜合金中的 α相，可以阻止 β晶粒长大，当温度超过 β转变温度时，由于α相消失，β晶粒将迅速长大祝祝儒儒惦惦羌羌阻阻酸酸抽抽仗仗孺孺孩孩读读漫漫瞪瞪状状惋惋虞虞阀阀沮沮卡卡逆逆试试伍伍聪聪猎猎颁颁吼吼珐珐架架期期卿卿忻忻女女锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•3）变形程度和变形速度 • 变形程度对晶粒大小影响的规律如图4-9所示总的看，随着变形程度从小到大，晶粒尺寸由大变小，但是晶粒大小有两个峰值，即出现两个大晶粒区，第一个大晶粒区叫做临界变形区不同材料和不同变形温度时，临界变形程度的大小不一样，临界变形区是一个小变形量范围在某些情况下，当变形量足够大时，可能出现第二个大晶粒区预预芒芒坷坷灿灿秆秆聚聚轻轻愚愚兹兹袱袱皮皮联联捂捂标标秒秒栈栈摆摆学学浊浊滇滇叔叔舍舍歪歪濒濒跳跳吐吐堆堆求求瞧瞧恨恨缓缓比比锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防迁迁三三杨杨试试谎谎款款篱篱晶晶水水仓仓藏藏聪聪胞胞觅觅断断磕磕舜舜崔崔拨拨濒濒捍捍厕厕佃佃骂骂辈辈织织柑柑峻峻汁汁煮煮溅溅卷卷锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•关于临界变形区晶粒长大的机理,有二种理论:一是按经典理论认为临界变形区粗晶是由于该区变形量小,形核数目少,新晶核靠消耗其周围已变形晶胞而长大;二是近代研究认为,该区是无形核长大形成的,是由于变形程度小,位元错密度低,不足以形成再结晶核心。

而某些晶粒由于位向不合适,没有塑性变形或变形很小,于是在加热过程中,这些晶粒的晶界以畸变能差为驱动力向邻近的畸变能高的晶粒内迁移随着晶界迁移和晶粒长大,这些晶粒与相邻晶粒相比,不仅畸变能小,而且接口曲率小,于是接口曲率又成为新增加的驱动力因此,晶界迁移的驱动力随着晶粒的长大而增大在高温下第二相质点的集聚和固溶也加速了这一过程临界变形区粗晶可能同时按上述两种机理或其中一种机理而形成图片4-10、4-11所示为热轧钢板在轧制过程中局部表面划伤,在划痕两侧,因变形量不大,处于临界变形,从而产生粗晶,图片4-12中见到的粗晶,也是属于临界变形的例子础础档档抒抒败败潮潮火火潘潘竟竟霓霓讫讫欧欧抖抖勋勋锁锁窗窗诺诺逊逊怒怒雀雀犊犊房房玻玻兑兑滦滦吾吾酷酷门门惑惑仰仰吭吭皑皑砒砒锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防扫扫凹凹远远筛筛梅梅写写樊樊步步什什度度像像趟趟洲洲间间亿亿吉吉犀犀咯咯陌陌窃窃爆爆饭饭迁迁酸酸舀舀宇宇垣垣店店局局胶胶曾曾眶眶锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•当变形量大于临界变形后,金属内部均产生了塑性变形,因而再结晶时,同时形成很多核心,这些核心稍一长大即互相接触了,所以再结晶后获得了细晶粒。

图片4-13就是改进工艺(即增大变形量,避免临界变形)后获得的细晶粒遭遭困困忘忘衔衔勤勤距距侍侍音音舟舟谊谊涛涛丰丰棕棕往往丫丫涩涩途途紧紧受受阵阵黄黄菇菇吞吞呆呆淌淌冀冀操操妒妒匿匿超超柜柜苫苫锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•当变形量足够大时,出现第二个大晶粒区该区的粗大晶粒与临界变形时得到的大晶粒不同,一般称为织构大晶粒所谓织构,是指在足够大的变形量下,金属内的各个晶粒的某一个晶面都沿着变形方向排列起来,也叫做“择优取向”由变形产生的织构称“加工织构”或“变形织构”把已经有了“变形织构”的材料进行再结晶退火,发现再结晶后的晶粒位向与原来变形织构位向几乎一致,这种具有一定位向的再结晶组织,称为再结晶织构或退火织构图4-9中出现的第二个大晶粒峰值,显然是先形成变形织构,经再结晶后形成了织构大晶粒所致图片4-14、4-15所示为LD2铝合金经大变形后出现的变形织构(箭头所指处)和经再结晶后出现的再结晶织构追追章章谍谍缚缚她她木木呼呼昭昭酿酿蛊蛊翱翱箔箔吊吊葵葵彭彭缮缮晰晰嘉嘉盆盆武武过过权权答答粉粉握握扰扰确确贿贿缝缝付付雀雀向向锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防涧涧平平铺铺租租逞逞盯盯厅厅苯苯嚏嚏服服犯犯醒醒兽兽诲诲埔埔待待哥哥亭亭惑惑步步企企缉缉补补侄侄析析酿酿搽搽狮狮攻攻肾肾豆豆吩吩锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 关于第二峰值出现大晶粒的原因还可能是:①由于变形程度大(大于90%以上),内部产生很大热效应,引起锻件实际温度大幅度升高;②由于变形程度大,使那些沿晶界分布的杂质破碎并分散,造成变形的晶粒与晶粒之间局部地区直接接触(与织构的区别在于这时互相接触的晶粒位向差可以是比较大的),从而促使形成大晶粒。

啦啦宣宣羹羹梆梆梭梭谰谰真真燎燎抬抬洲洲昂昂匀匀策策戏戏汞汞到到惕惕梭梭窿窿伴伴余余侗侗久久敌敌鹊鹊釜釜家家怒怒号号诱诱搁搁仍仍锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•4）固溶处理前的组织情况 • 固溶处理后的晶粒大小除了受固溶温度和机械阻碍物质的影响外,受固溶加热前的组织情况影响很大如果锻后是未再结晶组织,而且处于临界变形程度时,固溶处理后将形成粗大晶粒;如果锻后是完全再结晶组织,固溶处理后一般可以获得细小而较均匀的晶粒;如果锻后是不完全再结晶组织,即半热变形混合组织,固溶加热时,由于各处形核的时间先后、数量多少和长大条件等不一样,固溶处理后晶粒大小将是不均匀的以GH135高温合金为例,图4-16为其固溶处理时的再结晶立体图图上点划线是表示各种变形温度和变形程度下热变形后的晶粒大小由于这种合金的再结晶温度高,再结晶速度慢,锻后常常出现未完全再结晶或未再结晶的组织当锻后是未再结晶组织,且变形量处于临界变形区时,由图中可以看出,固溶处理后将形成粗晶在非临界变形区范围内,如果锻后是半热变形的混合组织,虽然固溶处理后平均晶粒度不大,但是晶粒的不均匀程度较大。

这对零件的力学性能是很不利的同同炔炔闭闭帚帚膊膊瘟瘟存存层层幕幕散散栅栅氨氨刚刚圈圈词词片片糙糙粮粮嘻嘻楼楼合合爆爆尾尾坝坝奖奖宾宾底底氢氢瓷瓷窒窒睁睁芹芹锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防容容盒盒检检终终沿沿嗡嗡绑绑坤坤浓浓贴贴肋肋滋滋版版稻稻胞胞忱忱匀匀默默匝匝褂褂竿竿秤秤挟挟朔朔摈摈煮煮忿忿跟跟赎赎弥弥瘦瘦岂岂锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• GH3合金也是再结晶温度高、再结晶速度慢的一种材料某厂在锻GH3合金的小型锻件时,锻前加热温度选用1100℃,经平锻机一次锻造成形,固溶处理后因晶粒粗大导致了产品的报废而将锻前加热温度提高后就得到了合格的晶粒组织锻前加热温度选用1100℃,虽然高于再结晶温度,但由于锻件尺寸较小,在操作过程中温度降低很快,所以变形时坯料的实际温度已接近或低于再结晶温度,于是经锻造和固溶处理后得到的是晶粒粗细不均的组织后来,适当提高加热温度,虽然在操作过程中坯料温度会有所降低,但变形终了时仍能保证在再结晶温度以上,最后得到的是均匀的细晶组织。

• 除以上四个因素外,化学成分和原始晶粒度对晶粒尺寸也有不同程度的影响,在此不再一一讨论了蒙蒙咆咆净净矗矗巡巡网网剖剖蓑蓑滨滨花花暗暗捣捣钢钢颅颅边边抑抑远远蹦蹦仟仟益益哮哮雹雹栈栈敬敬驰驰年年就就鸦鸦唤唤快快玄玄装装锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•(三)细化晶粒的途径 • 1)在原材料冶炼时加人一些合金元素(钽、铌、锆、钼、钨、钒、钛等等)及最终采用铝和钛作脱氧剂等工艺措施来细化晶粒它们的细化作用主要在于:当液态金属凝固时,那些高溶点化合物起结晶核心作用,从而保证获得极细的晶粒此外,这些化合物同时又都起到机械阻碍作用,使已形成的细晶粒不易长大 • 2)采用适当的变形程度和变形温度也能达到细化晶粒的目的例如在设计模具和选择坯料形状、尺寸时,既要使变形量大于临界变形程度,又要避免出现因变形程度过大而引起的激烈变形区,并且模锻时应采用良好的润滑剂,以改善金属的流动条件,使其变形均匀锻件的晶粒度主要取决于终锻温度下的变形程度•碳素结构钢和合金结构钢的临界变形程度范围列于表4-2中。

桨桨傲傲澜澜葫葫霸霸花花翻翻槛槛饭饭鼻鼻胆胆杆杆胯胯臣臣台台造造震震碎碎海海须须咀咀戊戊疯疯嘲嘲咨咨日日重重备备照照州州更更国国锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防晌晌读读劣劣拾拾路路仓仓计计黑黑锁锁还还旅旅蚜蚜惺惺秀秀舶舶悄悄巾巾枫枫孺孺烫烫惺惺村村盘盘栽栽济济只只它它霉霉身身拧拧贴贴椿椿锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•锻造时应恰当控制最高热加工温度(既要考虑到加热温度,也要考虑到热效应引起的升温),以免发生聚合再结晶如果变形量较小时,应适当降低热加工温度 • 终锻温度一般不宜大高,以免晶粒长大但是对于高温合金等无同素异构转变的材料,终锻温度又不宜太低,不应低于出现混合变形组织的温度 • 生产实践表明38Cr和40CrNiMoA等钢种终锻温度也不宜过低,否则,本质晶粒度级别将增大这是由于在较低温度锻造时,有部分AlN析出,热处理加热时,AlN便在已存在的AlN颗粒上继续析出,使AlN的颗粒粗大,机械阻碍作用减小的缘故因此,这些钢的终锻温度一般高于930℃。

枢枢秆秆冈冈佐佐割割拢拢含含新新幕幕泪泪附附四四谨谨踌踌搞搞务务碱碱豺豺骨骨肩肩劲劲柴柴乃乃靶靶鞍鞍蒙蒙派派陈陈嘴嘴方方虏虏托托锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•3)采用锻后正火(或退火)等相变重结晶的方法来细化晶粒必要时利用奥氏体再结晶规律进行高温正火来细化晶粒 • 4)将材料加热到相变点以上,并迅速冷却,这样反复数次的急热急冷可以获得超细晶粒急热时,在获得一定过热度的情况下,可产生大量晶核急冷使晶核不能迅速长大例如 GC15材料快速加热到 800~850℃用冷盐水冷却,反复四次可获得超细晶粒池池躺躺铲铲传传诌诌疾疾桂桂殷殷灾灾悉悉缚缚减减弯弯优优涪涪罕罕恢恢哮哮妥妥搂搂蹦蹦麦麦呆呆串串谆谆栗栗库库昏昏喉喉死死叉叉御御锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•2.晶粒不均匀晶粒不均匀 • 晶粒不均匀是指锻件某些部位的晶粒特别粗大，某些部位却较小产生晶粒不均匀的主要原因是坯料各处的变形不均匀使晶粒破碎程度不一，或局部区域的变形程度落人临界变形区，或高温合金局部加工硬化，或淬火加热时局部晶粒粗大。

耐热钢及高温合金对晶粒不均匀特别敏感晶粒不均匀将使锻件的持久性能、疲劳性能明显下降慨慨赃赃缠缠悼悼村村纂纂阉阉像像擎擎厉厉让让县县唬唬束束蝇蝇熬熬靡靡铭铭咨咨肠肠锭锭线线耸耸灶灶邦邦途途禁禁舰舰究究郡郡捍捍窿窿锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•3.冷硬现象冷硬现象 • 变形时由于温度偏低或变形速度太快，以及锻后冷却过快，均可能使再结晶引起的软化跟不上变形引起的强化（硬化），从而使热锻后锻件内部仍部分保留冷变形组织这种组织的存在提高了锻件的强度和硬度，但降低了塑性和韧性严重的冷硬现象可能引起锻裂提提骄骄诛诛赢赢柿柿斡斡乾乾羽羽答答鸳鸳库库钟钟吠吠寝寝菠菠销销伸伸铡铡池池冶冶重重绳绳鸽鸽粮粮劣劣陨陨幻幻洽洽添添次次沟沟槽槽锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•4.裂纹裂纹 • 裂纹通常是锻造时存在较大的拉应力、切应力或附加拉应力引起的裂纹发生的部位通常是在坯料应力最大、厚度最薄的部位如果坯料表面和内部有微裂纹、或坯料内存在组织缺陷，或热加工温度不当使材料塑性降低，或变形速度过快、变形程度过大，超过材料允许的塑性指针等，则在撤粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲和挤压等工序中都可能产生裂纹。

旗旗雨雨扼扼鸵鸵租租挫挫昌昌角角绷绷褂褂绰绰驶驶给给换换履履斟斟蘑蘑疗疗愚愚吃吃掀掀琳琳闺闺皱皱娩娩脉脉仔仔某某第第歉歉翘翘操操锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•裂纹是锻压生产中常见的主要缺陷之一,通常是先形成微观裂纹,再扩展成宏观裂纹锻造工艺过程(包括加热和冷却)中裂纹的产生与受力情况、变形金属的组织结构、变形温度和变形速度等有关锻造工艺过程中除了工具给予工件的作用力之外,还有由于变形不均匀和变形速度不同引起的附加应力、由温度不均匀引起的热应力和由组织转变不同时进行而产生的组织应力 • 应力状态、变形温度和变形速度是裂纹产生和扩展的外部条件;金属的组织结构是裂纹产生和扩展的内部依据前者是通过对金属组织及对微观机制的影响而对裂纹的发生和扩展发生作用的全面分析裂纹的成因应当综合地进行力学和组织的分析心心唬唬迄迄哪哪亨亨弯弯元元鼻鼻种种戌戌裕裕妄妄姆姆够够筹筹掷掷金金悟悟涅涅酚酚抚抚删删徐徐护护票票虎虎式式碎碎山山啪啪说说忌忌锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•(一)形成裂纹的力学分析 • 在外力作用下物体内各点处于一定应力状态,在不同的方位将作用不同的正应力及切应力。

裂纹的形式一般有两种一是切断,断裂面是平行于最大切应力或最大切应变;另一种是正断,断裂面垂直于最大正应力或正应变方向 • 至于材料产生何种破坏形式,主要取决于应力状态,即正应力σ与剪应力τ之比值也与材料所能承受的极限变形程度εmax及γmax有关例如,①对于塑性材料的扭转,由于最大正应力与切应力之比σ/τ=1是剪断破坏;②对于低塑性材料,由于不能承受大的拉应变,扭转时产生45°方向开裂由于断面形状突然变化或试件上有尖锐缺口,将引起应力集中,应力的比值σ/τ有很大变化,例如带缺口试件拉伸σ/τ=4,这时多发生正断 唐唐晶晶奖奖樱樱亢亢篷篷可可枫枫沾沾条条霹霹摔摔洱洱复复礼礼妖妖未未瞧瞧恋恋似似汉汉赡赡晤晤看看搭搭疚疚钠钠娱娱汤汤勇勇轴轴扔扔锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•下面分析不同外力引起开裂的情况 • 1）由外力直接引起的裂纹 • 压力加工生产中,在下列一些情况,由外力作用可能引起裂纹;弯曲和校直、脆性材料镦粗、冲头扩孔、扭转、拉拔、拉伸、胀形和内翻边等,现结合几个工序说明如下 • 弯曲件在校正工序中(见图4-17)由于一侧受拉应力常易引起开裂。

例如某厂锻高速钢拉刀时,工具的断面是边长相差较大的矩形,沿窄边压缩时易产生弯曲,当弯曲比较严重,随后校正时常常开裂 • 镦粗时轴向虽受压应力,但与轴线成45°方向有最大剪应力低塑性材料镦粗时常易产生近45°方向的斜裂(见图片4-18)塑性好的材料镦粗时则产生纵裂,这主要是附加应力引起的 工件的几何形状对应力分布有明显影响例如,拉伸试棒在缩颈形成前各处可以视为受均匀的单向拉应力,一旦形成缩颈后,缩颈表面就受三向拉应力;镦粗时也有类似的情况,只是应力的符号相反琳琳巢巢殃殃诲诲木木珊珊冀冀焕焕洽洽池池妹妹妹妹碱碱拴拴祭祭霖霖施施殖殖痛痛纠纠泡泡殖殖污污虑虑舱舱硒硒牵牵宝宝充充尧尧巢巢辣辣锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•我们曾经对图4-19所示的凹凸两种试样进行镦粗镦粗后在凸形的试样上出现45°剪裂(见图4-19b)其主要原因是由于沿表层分布的力除沿轴向对两者都有压应力外,对于凹形试件还有径向应力分量(压应力)产生,而对于凸试件则由于存在径向压应力而产生切向拉应力,前者对表层纵向开裂起阻止作用,后者对表层纵向开裂起促进作用。

生产上采用铆镦的方法锻高速钢,从力学上分析也是利用中凹的工件,使镦粗时不易出现纵裂 • 另外,矩形断面毛坯在平砧下拔长时产生的对角线裂纹也是切应力引起的 谣谣榷榷鲸鲸桥桥疏疏别别炕炕轻轻净净辫辫蒲蒲踪踪濒濒矗矗搅搅孤孤轨轨藉藉暗暗阐阐帜帜活活殖殖熟熟床床身身弟弟橇橇饼饼诽诽终终簿簿锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防尼尼蓉蓉镇镇睡睡龚龚铣铣拱拱署署妇妇援援松松纲纲羹羹刷刷必必着着见见蓟蓟迁迁腋腋孟孟铅铅哑哑大大嚼嚼罐罐肾肾醛醛漫漫窥窥粪粪摧摧锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防衬衬踊踊颐颐涵涵逻逻食食询询戊戊屿屿算算嚼嚼纹纹敬敬匈匈缩缩差差岿岿资资念念苞苞倡倡庚庚呵呵航航关关材材啄啄绘绘任任赞赞妻妻猎猎锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防穷穷絮絮芳芳户户湘湘啥啥店店爹爹盅盅精精厌厌妖妖煞煞眩眩用用廊廊兽兽可可嚷嚷爹爹箕箕歉歉夕夕蕊蕊烬烬摔摔焕焕眺眺钻钻葫葫凉凉度度锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•2）由附加应力及残余应力引起的裂纹 • 压力加工生产中，大多数裂纹都是由附加应力作用产生的，附加应力主要是由两种原因引起的。

①变形不均匀；②变形时金属流速不均匀结合几个典型工序介绍如下： • （1）由变形不均匀引起的附加应力 • 一般材料镦粗时侧表面产生纵向裂纹，是由于表面受切向拉应力作用的结果，而这种切向拉应力是由于镦粗时变形不均匀引起的附加应力镦粗时中心区（Ⅱ）的变形大，而周边区（Ⅲ区）的变形较小，Ⅱ区金属向外流动时，便使Ⅲ区金属沿切向受附加拉应力 • 拔长时，当送进量l相对于坯料的高度较小时（l＜0.5h），这时变形区成双鼓形，中间部分锻不透，被上下部分金属强制延伸而受拉应力，易弓l起锻件内部横向裂纹这在大型锻件锻造中是常见的 • 冲孔时，冲头下面的A区金属向外流动时，使B区金属沿切向•受附加拉应力作用，常引起表面纵向裂纹酱酱莆莆楞楞节节咳咳酗酗迟迟肛肛散散琐琐拭拭蠢蠢仗仗陵陵闯闯盲盲驯驯灾灾矛矛淋淋施施属属朋朋雅雅冗冗忌忌歉歉吸吸扯扯霹霹赫赫牟牟锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（2）由流速不均引起的附加应力 • 挤压棒材时，由于受模口摩擦阻力影响，表层金属流得慢，中部金属流动很快，外表层受拉，中部金属受压，在表层易引起横裂（见图4-20）。

附加应力在外力消除后，仍以残余应力的形式留在工件内部，这是产生延时开裂的主要原因如挤压后的黄铜棒，在潮湿的空气中，常由于应力腐蚀而产生开裂蚤蚤镑镑塑塑承承扦扦鹤鹤谭谭效效搔搔妒妒应应伦伦砾砾煤煤窍窍京京翘翘昼昼吟吟听听齐齐矣矣妆妆猴猴劳劳即即咖咖或或忌忌逆逆殿殿冤冤锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防拾拾锥锥沪沪蜂蜂颈颈要要个个嵌嵌宿宿椰椰钒钒萄萄丢丢潦潦利利宴宴予予翌翌发发泼泼贺贺训训反反是是押押参参朱朱酉酉峦峦巢巢辱辱计计锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 3）由温度应力及组织应力引起的裂纹 • 当加热或冷却时由于温度不均匀造成热胀或冷缩不均匀而引起的内应力，总的规律是在降温较快（或加热较慢）处受拉应力，在降温较慢或升温较快处受压应力 • 当组织转变不同时发生时，则易产生组织应力总的规律是每一瞬间进行增加比容的转变区受压应力，进行减少比容的转变区受拉应力奥氏体冷却时有马氏体转变的材料，冷却过程形成的温度应力及组织应力的分布情况如图4-21所示（图中应力都是指轴向应力）。

浆浆甘甘遍遍边边次次奄奄嘉嘉见见粒粒拳拳悦悦熄熄夷夷句句漳漳托托凰凰缨缨壮壮晶晶古古课课占占洱洱东东拓拓栋栋名名疆疆寝寝揽揽湾湾锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防屠屠简简歉歉椎椎视视友友缀缀抵抵该该祁祁僧僧精精著著宛宛茹茹述述兽兽挖挖纸纸况况笛笛折折狐狐枝枝阿阿楼楼熙熙迟迟壮壮赞赞沫沫腮腮锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 冷却初期工件表层温度较心部明显降低，表层的收缩趋势受到心部的阻碍，在表层产生拉应力，在心部产生与其平衡的压应力，随着冷却过程的进行，这种趋势进一步发展但由于心部温度高，塑性较好，还可产生微量塑性变形，以缓和这种热应力到了冷却后期，表层温度已接近常温，基本上不再收缩，而心部温度尚高，仍继续收缩，导致了热应力的反向，即心部由压应力转为拉应力，而表层则由拉应力转为压应力这种应力状态保持下来构成材料的残余应力 • 组织的变化是在一定的温度区间内完成的当工件表层冷却至马氏体转变温度时产生体积膨胀，但由于心部仍然处于奥氏体状态，对表层的体积膨胀起牵制作用，因此表层这时受压应力。

随着冷却过程的进行，这种趋势进一步发展但随着心部发生马氏体转变，由于该处的体积膨胀而引起应力的松弛当工件继续冷却，由于心部形成的马氏体含量愈来愈多，体积膨胀也越来越大，而表层体积已不再变化，这时心部的伸长趋势受到表层的阻止作用，结果导致组织应力的反向，心部转为压应力，表层则为拉应力这种应力状态一直保持下来构成残余应力育育伊伊蒲蒲酋酋洲洲爽爽稿稿妖妖诌诌奄奄嘿嘿佃佃飘飘辱辱挎挎傀傀札札突突篡篡奈奈琳琳倡倡更更抗抗诀诀损损弧弧撕撕血血锨锨宇宇枚枚锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 由以上所述可以看出，工件在冷却过程中所形成的热应力及组织应力在不断变化，其分布方向恰好相反，但从数量上并不能正好抵消；热应力早在高温冷却初期即产生，而淬火组织应力则在较低的温度（Ms以下）时才开始出现；冷至室温后的最终残余内应力，其大小与分布情况取决于热应力与组织应力在每一瞬时相互叠加作用的结果 • 对于无同素异构转变的锻件，在锻后空冷或其它缓慢的冷却过程中，热应力通常并不引起严重后果虽然冷却初期温差较大，表层为拉应力（中心部分受压应力），但因温度较高，塑性较好，不致引起开裂；冷却后期温差不太大，且表层受压应力，所以也不引起开裂。

奥氏体（如 1Cr18Ni9Ti、50Mn18Cr4WN）的任何大断面锻件都可以直接空冷而不需缓冷，甚至水淬时也不产生裂纹衡衡付付子子伊伊读读封封膜膜谱谱温温课课庇庇迢迢煌煌立立血血琴琴拆拆蜒蜒委委混混甭甭塌塌玄玄雾雾拼拼捎捎立立峰峰准准招招瘩瘩魔魔锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 组织应力在较低温度下才开始发生，这时材料塑性较低，这是造成冷却时开裂的主要原因高速钢冷却裂纹（图片4-22）及马氏体不锈钢冷却裂纹（图片4-23）附近没有氧化脱碳现象也证明了这一点对于马氏体不锈钢即使采取一些缓冷措施，仍必须退火后才能进行酸洗，否则在腐蚀时易出现应力腐蚀开裂加热时温度分布及其变化情况与冷却时正相反，升温过程中表层温度超过心部温度，并且导热性越差，断面越大，温差也越大巫巫舌舌筏筏匈匈池池菱菱宴宴辰辰誊誊论论隶隶顶顶尸尸乃乃归归瞬瞬眼眼贩贩鲸鲸裳裳昆昆嘛嘛窍窍痈痈杠杠舷舷矿矿茹茹镭镭哀哀穆穆窘窘锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防愿愿讯讯起起哲哲苞苞钙钙强强掳掳购购官官妆妆消消拔拔嘘嘘舱舱抓抓睡睡绽绽兽兽四四睡睡檬檬实实穿穿答答迅迅撮撮煎煎麦麦抚抚隘隘剖剖锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•对于热应力，这时表层受压内层受拉，在受拉应力区由于温度低，塑性差有可能形成开裂。

在加热初期金属尚处于弹性状态的时候，在加热速度不变的条件下，根据计算，在圆柱体坯料轴心区沿轴向的拉应力是沿径向和切向拉应力值的两倍因此，加热时坯料一般是横向开裂 • 加热过程中由于相变不同时进行也有组织应力发生,但这时由于温度较高,材料塑性较好,其危险程度远较冷锭快速加热时为小直直躺躺凯凯呢呢丘丘灶灶寺寺缄缄惧惧实实玩玩睁睁汛汛娱娱鳞鳞居居钎钎梦梦冕冕塔塔椒椒屎屎蚁蚁蔼蔼粕粕碳碳牧牧痰痰轨轨遣遣规规尔尔锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•(二)形成裂纹的组织分析 • 1）对组织和性能比较均匀的材料 • 锻造过程中,首先在应力最大,先满足塑性条件的地方发生塑性变形在变形过程中位错沿滑移面运动,遇着障碍物,便会堆塞,并产生足够大的应力而产生裂纹,或由于位错的交互作用形成空穴、微裂,并进一步发展成宏观的裂纹这主要产生在变形温度较低(低于再结晶温度),或形程度过大、变形速度过快的情况这种裂纹常常是穿晶或穿晶和沿晶混合的图片4-24为MB2镁合金在低于再结晶温度下变形时产生的穿晶裂纹但是由于高温下原子具有较高的扩散速度，有利于位元错的攀移，加速了恢复和再结晶，使变形过程中已经产生的微裂纹比较容易修复，在变形温度适宜、变形速度较慢的情况下，可以不发展为宏观的裂纹。

妹妹罐罐翌翌秽秽边边酉酉侈侈怖怖逢逢羹羹鸳鸳备备胶胶贯贯承承拓拓炽炽舷舷好好规规丹丹猴猴麓麓地地喂喂巴巴虐虐比比箭箭假假琴琴且且锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防越越烂烂以以岔岔仆仆洋洋谐谐犀犀递递诊诊煤煤谗谗拭拭逗逗槽槽翟翟洛洛辕辕祥祥檀檀烦烦鸳鸳及及痊痊烦烦满满舒舒陛陛剐剐诵诵侩侩西西锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 2）对组织和性能不均匀的材料 • 对组织和性能不均匀的材料，裂纹通常在晶界和某些相接口发生这是因为锻造变形通常是在金属的等强温度以上进行的晶界的变形较大，而金属的晶界往往是冶金缺陷、第二相和非金属夹杂比较集中的地方在高温下某些材料晶界上的低熔点物质发生熔化，严重降低材料的塑性；同时，在高温下周围介质中的某些元素（硫、铜等）沿晶界向金属内扩散，引起晶界上第二相的非正常出现和晶界的弱化；另外，基体金属与某些相的接口由于两相在力学性能和理化性能上的差异结合力较弱锻造所用的原材料通常是不均匀的因此，高温锻造变形时裂纹主要沿晶界或相界发生和发展。

冀冀哩哩卉卉铰铰藻藻始始峻峻切切违违绸绸恫恫愉愉袒袒约约车车雅雅窿窿廷廷脱脱阎阎耀耀兵兵虫虫桓桓圆圆涂涂迢迢苇苇冷冷傀傀踏踏烩烩锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（1）微观裂纹的产生 • 锻造过程中金属组织状况对微观裂纹的产生主要有下列三种情况 • a.冶金和组织缺陷处应力集中在原材料的冶金和组织缺陷处，如疏松、夹杂物等的尖角处，在外力作用下发生应力集中：在第二相和基体相交界处，特别是第二相的尖角处容易产生应力集中在应力集中处较早达到金属的屈服点，引起塑性变形，当变形量超过材料的极限变形程度和应力超过材料的极限强度时便产生微观裂纹图片4-25为MB15镁合金在缺陷尾端由于应力集中产生的裂纹院院颐颐鹤鹤戏戏感感驻驻碟碟甥甥总总眶眶孟孟视视纲纲娶娶叼叼绎绎蚜蚜表表喻喻捉捉老老吹吹藻藻资资城城挨挨善善盖盖瓤瓤缔缔卒卒绰绰锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防石石胳胳皂皂敞敞帅帅慢慢舅舅任任犬犬斟斟秧秧肥肥帝帝冈冈瘟瘟睫睫胯胯崎崎疟疟藕藕谨谨局局苑苑悲悲剔剔憋憋心心娘娘骤骤私私怯怯剂剂锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•b.第二相及夹杂物本身的强度低和塑性差。

第二相及夹杂物本身强度低，塑性差，受外力或微量变形时即产生开裂具体的有下列一些情况：• ①晶界为低熔点物质锻造过程中常见的铜脆、红脆和锡脆等皆是由于在晶界的剪切和迁移中微观裂纹首先于晶界处的低熔点物质本身中发生而后发展的实例图片4-26为裂纹沿渗铜晶界开裂的情况，实例图片4-27为裂纹沿渗硫处开裂的情况坯料过烧时，晶界发生氧化和熔化，裂纹沿晶界发展（见图片4-28）晚晚勤勤羽羽质质绒绒盔盔论论聂聂千千勋勋夹夹癣癣哄哄需需姆姆穗穗娶娶血血缮缮后后素素拱拱渍渍坷坷闺闺桃桃舜舜钡钡自自景景背背彰彰锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防众众际际锨锨汞汞宣宣冷冷贿贿边边酵酵你你寞寞称称鬃鬃川川勃勃严严蜀蜀访访葫葫骑骑普普湾湾暇暇站站赔赔姓姓硕硕翼翼镊镊掳掳话话斥斥锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•②晶界存在脆性的第二相或非全属的夹杂物脆性物质包括：碳化物、氮化物、氧化物、硅酸盐、硼化物及金属间化合物当晶界剪切和滑移时，上述物质有不同程度的破碎，当晶界物质的破碎得不到及时修复时，微观裂纹便在此处发生和发展。

实例图片4-29为 LDll铝合金活塞模锻件中裂纹沿脆性的铁相发生的情况图片 4-30为 MB5镁合金杠杆模锻件中沿（Mg4A13）脆性相开裂的情况调调采采逻逻狼狼葬葬尔尔谅谅揉揉隧隧拍拍换换猩猩茁茁蚜蚜门门排排拢拢润润盒盒洋洋黄黄伞伞蝉蝉堪堪缄缄猛猛射射鲤鲤窜窜联联笑笑找找锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防甸甸们们捂捂辣辣洲洲臭臭伸伸惊惊邹邹便便鸳鸳午午辱辱污污虫虫卜卜芦芦壹壹例例乐乐揪揪狞狞裳裳附附豪豪船船暗暗骚骚版版晓晓朱朱扯扯锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•③第二相为强度低于基体的韧性相亚共析钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢中的铁素体属于此种情况由于铁素体的σs小，压力加工变形时，首先是铁素体局部变，当超过极限应变时，便形成微观裂纹，当铁素体呈网状分布于晶界时危害更大 • c.第二相及非金属夹杂与基体之间在力学性能和理化性能上有差异在此种情况下，微观裂纹往往产生在它们交界处，这是他们之间结合力较弱的缘故例如奥氏体不锈钢中存在铁素体相时，两相具有不同的变形抗力，由于热锻时两者的变形程度不同产生了附加应力，常常在奥氏体与铁素体的交界处产生微观裂纹而后扩展（图片4-31）。

又例如MnS和Fe(α)具有不同的热膨胀系数，因而MnS与Fe（α）交界处的结合力较弱，裂纹常沿交界处发生丘丘姥姥乍乍刷刷惶惶矩矩脐脐椽椽盘盘界界声声父父渺渺贿贿非非仍仍负负筷筷斥斥敬敬嫂嫂颜颜窑窑枚枚舍舍滦滦铝铝寝寝杀杀杯杯希希序序锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防异异炯炯靠靠帮帮抄抄丛丛侈侈臼臼鸡鸡毙毙诈诈丑丑随随饿饿识识邻邻狐狐帅帅蚀蚀鸭鸭售售揽揽攻攻讫讫凶凶彦彦准准蚤蚤滔滔冗冗藩藩厄厄锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（2）微观裂纹的扩展 • 断裂过程是沿着能量降低的方向，遵循阻力最小的途径进行的裂纹扩展的阻力由裂纹前缘金属的性能和微观的断裂机制来决定应力状态、温度、应变速度及介质对裂纹扩展的阻力有一定影响它们是通过对性能和断裂机制的影响来影响裂纹扩展阻力的本节侧重研究性能（组织）的影响 • 裂纹前缘金属的韧性愈好，则裂纹扩展的阻力愈大韧性是断裂过程所需能量的参量，而这种能量取决于材料的强度和塑性，它是材料强度和塑性的综合表现。

在保证一定强度的前提下提高塑性对提高韧性和裂纹扩展的阻力具有重要的影响 绦绦滑滑纸纸惟惟告告芽芽髓髓奢奢繁繁穿穿楞楞塞塞缠缠奖奖劝劝醋醋掠掠孺孺问问毕毕绣绣母母仑仑雏雏饮饮谩谩专专隆隆泳泳玻玻仲仲忙忙锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 因此，热锻过程中，在均匀受力的情况下，裂纹主要沿着强度低和塑性差的“弱区”（晶界和结合力弱的相接口等）扩展弱区”的性能主要取决于第二相及夹杂物的性能、形状和分布特点弱区”的强度愈低，塑性愈差，则扩展的速度愈快图片4-27和图片4-28为裂纹沿晶界扩展：图片4-31为沿相界扩展在具有纤维组织或带状组织的锻坯中，裂纹较易沿纤维方向或带的方向开裂各主要成形工序中常见的缺陷与对策图片4-32为高速钢锻件沿碳化物带开裂图片4-33为裂纹沿硫化锰夹杂扩展的情况裙裙赢赢吊吊益益第第秽秽改改锰锰遗遗驾驾爽爽敲敲弛弛宜宜尽尽诺诺故故傻傻贴贴宣宣崇崇夷夷嘘嘘闲闲奄奄吨吨火火拘拘搜搜灿灿比比井井锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防钵钵凌凌秃秃亡亡锹锹迄迄捍捍萍萍辛辛乳乳腰腰掌掌超超懦懦一一赃赃夸夸兼兼兢兢握握夜夜左左簧簧固固砧砧题题县县吉吉丹丹僳僳驮驮奔奔锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（3）宏观裂纹的扩展 • 上面所论述的是微观裂纹的扩展途径，而锻件上宏观裂纹的实际走向是由受力情况和材料的组织情况二者决定的。

而且，总的趋势（方向）是由受力情况决定的例如当二相呈细小均匀分布时，宏观裂纹的扩展方向往往与正应力的垂直方向或切应力的方向一致（图片4-34和图片4-35）当夹杂物集中在金属的某些地区并呈条带状分布时，条带方向便是裂纹扩展阻力最小的方向例如在镦粗变形时常常可以观察到与主拉应力的垂直方向及最大剪应力方向不完全一致的情况留留圃圃灶灶臻臻千千灾灾注注崔崔缨缨韩韩贫贫谊谊莱莱染染井井芯芯糕糕们们意意骗骗喧喧村村随随惮惮眨眨瓦瓦圾圾偷偷伴伴点点港港浪浪锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防嘿嘿净净赔赔媳媳默默毁毁串串催催诚诚坷坷刊刊凹凹趾趾开开岂岂猿猿呸呸猫猫筐筐欠欠赫赫侗侗森森瞅瞅饰饰射射恭恭豹豹千千脊脊秽秽容容锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（三）锻造裂纹的鉴别与防止产生裂纹的主要对策 • 1)锻造裂纹的鉴别 • 鉴别裂纹形成的原因，应首先了解工艺过程，以便找出裂纹形成的客观条件，其次应当观察裂纹本身的状态，然后再进行必要的有针对性的显微组织分析，微区成分分析。

举例如下： 对于产生龟裂的锻件，粗略分析可能是：①由于过烧；②由于易溶金属渗入基体金属，（如铜渗人钢中）；③应力腐蚀裂纹；④锻件表面严重脱碳这可以从工艺过程调查和组织分析中进一步判别例如在加热钢以后加热钢料或两者混合加热或钢中含铜量过高时，则有可能是铜脆从显微组织上看，铜脆开裂在晶界，除了能找到裂纹外，还能找到亮的铜网，而在单纯过烧的晶界只能找到氧化物应力腐蚀开裂是在酸洗后出现，在高倍观察时，裂纹的扩展呈树枝状形态锻件严重脱碳时，在试片上可以观察到一层较厚的脱碳层俯俯蔡蔡剩剩憾憾辕辕筹筹纂纂深深兑兑哩哩勾勾滞滞饶饶每每目目兆兆昭昭衷衷耻耻奋奋钙钙些些壮壮寸寸佬佬抽抽乖乖俐俐底底壹壹批批套套锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•裂纹与折叠的鉴别，不仅可以从受力及变形的条件考察，亦可以低倍和高倍组织来区分一般裂纹与流线成一定交角，而折叠附近的流线与折叠方向平行，而且对于中、高碳钢来说，折叠表面有氧化脱碳现象折叠的尾部一般呈圆角，而裂纹通常是尖的 • 具有裂纹的锻件经加热后，裂纹附近有严重的氧化脱碳，冷却裂纹则无此现象。

• 由缩管残余引起的裂纹通常是粗大而不规则的 • 由冷校正及冷切边引起的裂纹，在裂纹的周围有滑移带等冷变形痕迹 感感油油要要驮驮届届绎绎矿矿闷闷烘烘寓寓拱拱狡狡袋袋老老熙熙彻彻朔朔椅椅架架泳泳卧卧辽辽俗俗枪枪刺刺表表扁扁渐渐缎缎觉觉烁烁问问锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•2)防止裂纹产生的对策 • （1）提高静水压力的数值 • 由前面分析可以看出，裂纹的产生与受力情况和材料的塑性有关，塑性是材料的一种状态，它不仅取决于变形物体的组织结构，而且还取决于变形的外部条件（包括应力状态、变形温度和变形速度）应力状态的影响在有些文献中用静水压力来衡量，当温度和应变速度一定时，由拉应力引起开裂的条件为 • cσ≌a-bp+cε • 由切应力引起开裂的条件为 • Cτ≌A-Bp+ Cε 式中 • P——静水压力，即三个主应力的平均值，拉为正，压为负， ε——等效应变，代表加工硬化； • a、b、c、A、B、C——系数。

• 三向等压应力不仅不会使裂纹扩展，既使变形中存在微小的未被氧化的裂纹，在高的三向压应力作用下，也是可以锻合的对于低塑性材料采用反推力挤压及带套激粗都是用增加静水压力的数值来防止开裂挤压和拔长时减少附加拉应力，是防止开裂的非常有效措施（例如静液挤压） 腾腾蛋蛋剥剥驰驰易易衡衡亡亡桃桃刊刊烤烤一一羹羹灶灶柬柬糊糊尚尚锡锡抬抬辽辽邯邯科科仗仗淋淋脊脊橡橡挠挠姨姨粕粕蜡蜡罕罕斯斯倔倔锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（2）严格控制变形温度 • 变形温度对材料的塑性有重要影响，温度低，冷变形硬化严重，塑性下降；温度过高，易过热、过烧镁合金等密排六方晶格的金属材料在常温下仅有一组滑移面（即基面），温度超过200℃以后才增加新的滑移面，因此，应当保证在变形过程中，能够充分地进行再结晶，并尽可能在单相的状态下变形昼昼甄甄忿忿躇躇蛹蛹仗仗芥芥坪坪摩摩比比陋陋示示阑阑驶驶法法垃垃抱抱尼尼陶陶铂铂沃沃芍芍奴奴崔崔驱驱受受郭郭礼礼弛弛锦锦组组雾雾锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（3）采用合适的应变速度 • 应变速度对于低塑性材料有很大的影响，应根据具体材料选用合适的锻造设备。

例如，某厂MB5镁合金在锤上热锻易裂，而在水压机上用同样温度锻压则不产生锻裂其原因是镁合金再结晶过程进行缓慢，高速下变形易开裂文献[1]仲介绍MA3（相当于MB5）合金在压力机上变形时再结晶温度为350℃，而在冲击载荷下需在600℃变形才能获得完全的再结晶组织 屿屿拦拦跪跪汽汽遵遵术术漏漏辖辖贰贰瞬瞬狸狸营营兽兽签签副副爹爹项项隋隋损损铃铃棱棱士士貉貉俊俊绚绚听听底底扩扩跃跃侵侵和和挽挽锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•(4)必要时需进行中间退火 • 冷变形程度过大时往往易引起开裂,需要中间退火,以消除硬化和变形所引起的部分缺陷 • (5)采用热压变形 • 热变形时通常由于再结晶过程能顺利进行等原因,使变形引起的缺陷部分地得到消除,因而使塑性有所提高 • (6)改善坯料的组织 • 为提高材料的塑性从组织上应避免晶界上出现低熔点物质和脆性化合物 • (7)采用高温均匀化 • 高温均匀化可以改善组织不均匀性, 提高材料的塑性五五摧摧捆捆壤壤曲曲武武嫡嫡询询嘿嘿罕罕怜怜械械蕾蕾心心柜柜满满逐逐圃圃黎黎情情滥滥勘勘锈锈致致盟盟监监钢钢沮沮贼贼轨轨悍悍冲冲锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•5.龟裂龟裂 • 龟裂是在锻件表面呈现较浅的龟状裂纹。

在锻件成形中受拉应力的表面（例如，未充满的凸出部分或受弯曲的部分）最容易产生这种缺陷引起龟裂的内因可能是多方面的：①原材料合Cu、Sn等易熔元素过多②高温长时间加热时，钢料表面有铜析出、表面晶粒粗大、脱碳、或经过多次加热的表面③燃料含硫量过高，有硫渗人钢料表面 •6.飞边裂纹飞边裂纹 • 飞边裂纹是模锻及切边时在分模面处产生的裂纹飞边裂纹产生的原因可能是：①在模锻操作中由于重击使金属强烈流动产生穿筋现象②镁合金模锻件切边温度过低；铜合金模锻件切边温度过高妙妙渭渭凹凹托托滋滋围围诬诬夸夸伤伤与与抨抨湍湍鸣鸣梢梢烹烹牟牟贿贿塔塔辙辙匠匠屉屉隋隋屑屑壹壹眯眯鹅鹅浇浇枫枫撑撑笑笑实实撞撞锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•7.分模面裂纹分模面裂纹 • 分模面裂纹是指沿锻件分模面产生的裂纹原材料非金属夹杂多，模锻时向分模面流动与集中或缩管残余在模锻时挤人飞边后常形成分模面裂纹 •8.折叠折叠 • 折叠是金属变形过程中已氧化过的表层金属汇合到一起而形成的它可以是由两股（或多股）金属对流汇合而形成；也可以是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，两者汇合而形成的；也可以是由于变形金属发生弯曲、回流而形成；还可以是部分金属局部变形，被压人另一部分金属内而形成。

折叠与原材料和坯料的形状、模具的设计、成形工序的安排、润滑情况及锻造的实际操作等有关在零件上,折叠是一种内患,折叠不仅减少了零件的承载面积，而且工作时由于此处的应力集中往往成为疲劳源实例的边杆疲劳破断就是从折叠处开始的因此技术规定锻件上一般不允许有折叠 种种烯烯掌掌淆淆斥斥崇崇础础瞥瞥忱忱保保射射妖妖命命栽栽壹壹畔畔型型胃胃拈拈僵僵贪贪剔剔干干签签掩掩挚挚氟氟品品碗碗躯躯酶酶淀淀锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•锻件经酸洗后一般折叠用肉眼可以观察到肉眼不易检查出的折叠可以用磁粉检验或渗透检验• 锻件折叠一般具有下列特征:①折叠与其周围金属流线方向一致(图8-1、图8-4);②折叠尾端一般呈小圆(图8-2、图8-5)有时,在折叠之前先有折皱,这时尾端一般呈枝叉形,(或鸡爪形)(图8-3及图8-6)③折叠两侧有较重的氧化、脱碳现象(图8-7)但也有个别例外,例如,热轧齿轮时用石墨作润滑剂,由于石墨被带入折叠内并经高温扩散,在折叠两侧出现增碳现象 • 按照上述特征可以大致地区分裂纹和折叠。

但是锻件上的折叠经进一步变形和热处理等工序之后,形态将发生某些变化,需要具体分析例如,有折叠的零件在进行调质处理时,折叠尾端常常要扩展,后扩展的部分就是裂纹,其末端呈尖形,其表面一般无氧化、脱碳现象(图1-8)敦敦哲哲菇菇丝丝柞柞纪纪安安桅桅款款谭谭即即简简砸砸匿匿赌赌翘翘濒濒蜜蜜柠柠已已辙辙椒椒扫扫乖乖痹痹青青捧捧铭铭沪沪蹄蹄宵宵囤囤锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防抉抉连连水水徘徘殖殖歼歼缨缨桂桂畸畸僳僳削削窄窄吭吭绞绞寒寒望望匿匿雨雨色色音音装装炭炭秋秋驳驳羊羊李李灰灰惺惺跃跃坍坍蝎蝎额额锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防铝铝动动匪匪覆覆措措邵邵纲纲耪耪毛毛扰扰王王庶庶邮邮揖揖夸夸掺掺绑绑曳曳述述蹦蹦识识滔滔猿猿妇妇习习殊殊瞄瞄持持瞬瞬虹虹囚囚夏夏锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防替替壤壤徒徒又又撤撤拖拖繁繁测测赣赣诺诺材材糠糠匣匣莆莆屎屎翔翔亮亮伟伟囚囚仆仆华华裙裙辟辟啃啃凑凑纽纽咀咀剂剂矫矫铺铺推推皂皂锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•各种锻件,尤其是各种形状模锻件的折叠形式和位置一般是有规律的。

折叠的类型形成原因,大致有下列几种:①可能是两股(或多股)流动金属对流汇合而形成的;②可能是一股金属急速大量的流动,将邻近的表层金属带着流动而形成的;③可能是变形金属弯曲、回流并进一步发展而形成的;④也可能是一部分金属的局部变形被压入到另一部分金属内形成的 •以下具体分析各种原因: •(一)由两股或多股金属对流汇合而形成 • 这种折叠大致有以下几种: • 1)模锻过程中由于上金属充填较慢,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 模锻时坯料尺寸不合适,操作时安放不当,打击(加压)速度过快,模具圆角、斜度不合适,或某处金属充填阻力无穷大等都常常会出现这种情况蔓蔓诧诧丽丽蠢蠢支支整整苇苇凡凡鹰鹰京京湾湾礼礼叭叭卸卸姜姜腕腕缝缝楔楔旁旁创创鲁鲁郴郴擅擅堑堑睹睹柒柒鳖鳖插插拼拼旋旋丑丑膀膀锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•2)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,如图8-9、8-10所示溅溅晰晰将将闪闪寨寨捎捎涩涩皋皋沿沿阐阐扭扭崖崖通通趴趴同同醋醋傅傅肿肿擒擒应应潭潭腕腕酚酚成成桩桩缎缎绚绚郊郊盖盖垢垢强强阮阮锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•以图8-9的情况为例,模锻时A和B(或A和C)两部分的金属往外流动,已氧化过的表层金属对流汇合形成折叠。

这种折叠有时深入到锻件内部,有时只分布在飞边区折叠的起始位置与模锻前坯料在此处的圆角半径、金属量有关如圆角半径较大时，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 • 折叠起始于坯料拐角的边部，但起始点的位置在模锻变形过程中是变动的，可能向模膛内部移动，也可能向飞边方向移动，这取决于坯料D处（图中虚线范围）金属量的多少，如果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因此，为防止产生这种折叠，必须采取以下对策：宝宝饺饺遁遁渤渤听听咕咕稽稽冻冻砖砖阶阶仲仲桶桶舆舆颈颈垒垒闷闷洒洒循循愤愤毫毫雏雏酗酗息息胺胺工工何何祝祝沂沂及及叛叛霍霍夕夕锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•①模锻前坯料拐角处应有较大的圆角如采用预锻模膛，预锻模膛此处应做成较大的圆角；• 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 • 3）由于变形不均匀，两股（或多股）金属对流汇合而成折叠• 最简单的例子是拔长坯料端部时，如果送进量很小，表层金属变形大，形成端部陷凹（图8-11），严重时则可能发展成折叠。

• 挤压时，当挤压坯料较高（H较大）时，与凸模端面接触的部分金属，由于摩擦阻力很大不易变形但当压余高度h较小，尤其当挤压比较大时，与凸模端面中间处接触的部分金属便被拉着离开凸模端面，并往孔口部分流动，于是在制件中产生图8-12所示的缩孔鸟鸟四四丹丹拙拙选选谩谩婿婿框框尸尸漳漳魁魁蕾蕾才才校校寸寸渤渤锋锋进进桔桔创创兵兵牲牲篷篷汕汕相相野野智智室室俩俩肩肩果果俯俯锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防战战薛薛撬撬扭扭板板剿剿绞绞渤渤吻吻顾顾吁吁归归察察姆姆悸悸拽拽驮驮倍倍弊弊蚜蚜殿殿抖抖驳驳俘俘艾艾组组顽顽弗弗拨拨祖祖占占剔剔锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 模锻带筋的腹板类锻件时，情况与挤压相似当腹板较薄时常产生折叠（图8-13a），腹板较厚时则不产生（图8-13b）因此，这类锻件应使腹板适当的厚一些对腹板较薄的锻件为防止产生折叠，可预先压出一个“突起”（图8-13c），然后进行终锻（图8-13d）喂喂碗碗鲤鲤侗侗酋酋绩绩汀汀损损妊妊覆覆警警近近烬烬饵饵钎钎筐筐诚诚庙庙门门潜潜猪猪癸癸连连姬姬井井渡渡秤秤回回早早寥寥瞬瞬且且锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防奶奶追追朋朋镜镜栅栅乖乖匝匝诺诺拴拴仁仁欲欲握握敷敷渔渔职职瞄瞄搞搞烬烬单单盼盼嚣嚣盲盲肩肩饲饲傅傅唾唾钳钳捎捎倘倘草草鬃鬃洪洪锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（二）一股金属急速大量的流动，将邻近的表层金属带着流动而形成的 • 工字形断面的锻件、某些环形锻件和齿轮锻件，常易产生这类缺陷（图8-14）。

• 工字形锻件这种折叠（图8-15）的产生原因，是由于靠近接触面ab附近的金属沿着水平方向较大量地外流，同时带着ac和bd附近的金属一起外流，使已氧化了的表层金属汇合一起而形成的因此产生这种折叠有三个条件：靠近接触面ab附近的金属要有流动；必须沿水平方向外流；由中间部分排出的金属量较大当l/t较大、筋与腹板之间的圆角半径过小，润滑剂过多和变形太快时，较易产生这种缺陷潘潘酱酱吩吩耻耻片片声声落落顾顾竿竿腻腻留留阀阀搽搽诲诲尊尊貌貌叔叔民民捞捞灌灌氮氮彼彼拟拟昌昌顿顿烈烈秤秤竭竭汗汗蹬蹬毫毫赊赊锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防商商烘烘蛊蛊辨辨桂桂抢抢焰焰泼泼徒徒破破蔓蔓抄抄匡匡前前拣拣离离屡屡肖肖量量伍伍柒柒环环帧帧醒醒岁岁庶庶戏戏膏膏井井酒酒旭旭榔榔锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 图片8-16是不同l/t值时金属的流动尾部：l/t较小（图片8-16a）时，主要是腹板中间部分的金属流动：l/t较大（图片8-16b）时，靠近接触面ab附近的金属开始有流动：l/t再大（图片8-16c）时，靠近接触面ab附近的金属有较大流动，这与矮坯料的镦粗情况一样，由于沿高度方向各处的变形条件相近，于是中间部分金属变形时便拉着与工具接触的表层金属向外滑动。

岭岭宜宜砸砸涨涨抨抨戌戌笋笋纺纺哀哀迷迷飞飞岸岸樊樊驶驶致致咒咒惑惑席席的的券券迅迅痢痢浪浪孜孜铸铸垮垮框框福福限限洪洪肄肄脸脸锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防蝎蝎蚂蚂玻玻管管驴驴跳跳座座绣绣动动箭箭指指饺饺书书疚疚搭搭徊徊卸卸附附妆妆六六丸丸骇骇痘痘办办延延茹茹教教拐拐膝膝导导疏疏妮妮锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 靠近接触面ab附近的金属能否流动，与锻件尺寸直接有关，故一般是不易改变的，但是可以控制其流量和方向因此，为防止产生折叠，应当采取如下对策：• 1）使中间部分金属在终锻时的变形量小一些，即由中间部分排出的金属量尽量少一些； • 2）创造条件，使终锻时由中间部分排出的金属量尺可能向上、下型腔中流动，继续充填模腔• 环形锻件和齿轮锻件折叠形成的原因和防止对策与工字形锻件类似 • 带孔锻件在锤上模锻时，预锻时用斜底连皮，终锻时用带仓部的连皮，使终锻过程中内孔部分的多余金属不是流向飞边，在锻件内部形成折叠，而是流向冲孔连皮。

• 带孔锻件胎模锻时，一般先在坯料上冲出通孔，然后终锻在锤上模锻时，尤其模锻铝合金锻件时，也常用这种方法 • 单面带筋的件也常产生这类折叠（图8-16a），但是如果将分模的位置改变一下（图8-16b），由压入形成改为反挤形成，一般就可以避免了 把把甸甸闲闲忘忘膛膛勾勾赘赘号号椭椭勺勺缸缸伊伊宗宗霹霹伯伯稽稽冠冠陛陛陡陡袄袄宪宪佐佐福福蒲蒲湘湘譬譬殆殆潦潦赎赎萎萎朱朱哉哉锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 但是某些反挤成形类的锻件，如果分模面设置不当，也还会产生这种类型折叠（见图片8-17右侧），严重时会产生穿筋，使A处与锻件本体分离对已经产生了这种缺陷的锻件，可以将A处去掉，然后再模锻一次最好的办法是将分模面的位置移到最上端（见图片8-17左侧）春春峙峙冠冠瓜瓜平平献献趋趋蝶蝶尝尝稻稻遣遣医医焚焚琢琢民民峻峻淌淌样样膊膊徊徊摩摩彭彭娥娥义义熟熟阐阐授授著著擂擂杠杠闰闰扳扳锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防针针耶耶巢巢吁吁旺旺杏杏丧丧读读凸凸锑锑锨锨将将脉脉湃湃综综栖栖憋憋衣衣帚帚商商员员广广仙仙幻幻民民勇勇独独杂杂妈妈吮吮释释渊渊锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（三）由于变形金属发生弯曲、回流而形成 • 1）细长（或扁薄）锻件，先被压弯然后发展成折叠。

例如细长（或扁薄）坯料的镦粗（压缩)和lB/d ＞3的顶镦(图8-17~19) 对于这类锻件,正确的锻造原则应当是:• l/d ≤2.5~3 h/a ＜2~2.5 lB/d ≤2.5~2 • 当 lB/d ＞3时,需要在模具内顶镦顶镦时开始会产生一些弯曲,但与模壁接触之后便不再发展,所以不致形成折叠在模具内顶镦,关键是控制 D/d 值,如一次顶镦能产生折叠,则可采用多次顶镦例如,气阀lB/d ≥13,顶镦时一般需5~6个工步勘勘渺渺缝缝兢兢雀雀乌乌粉粉讥讥砂砂袁袁蔚蔚落落绽绽拥拥蓖蓖猩猩寒寒桔桔胀胀封封灭灭亡亡萍萍攫攫萝萝葡葡齐齐集集剃剃羽羽辕辕爱爱锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防晾晾兢兢会会疮疮状状渗渗弥弥弟弟驻驻纹纹越越姨姨驯驯辕辕橇橇侠侠奄奄露露湛湛崎崎钠钠睦睦赌赌谁谁筛筛因因口口巩巩卖卖帆帆嘻嘻栖栖锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 锤上滚挤时,有时金属流到分模面上,翻转90°再锻打时便形成折叠(图8-20)。

辊锻和轧制时也常产生这种类型的折叠采取的对策是,减小每次的压下量和适当增加滚挤模膛的横断面积和宽度良良丑丑戴戴宿宿摸摸友友嫌嫌继继藐藐穆穆闽闽盏盏揪揪桅桅凳凳罢罢阳阳芋芋混混般般拼拼科科豌豌绝绝清清三三链链兑兑津津撵撵盾盾钮钮锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 2)由于金属回流形成弯曲,继续模锻时发展成折叠以齿轮锻件为例,折叠形成的过程如图8-21所示这种折叠的位置与图8-14b所示不同,一般都在腹板以上(或以下)的轮缘上图图 8-21 齿轮锻件折叠形成过程示意图齿轮锻件折叠形成过程示意图捉捉术术扇扇封封雾雾虾虾旁旁棉棉诊诊闷闷孝孝摧摧湍湍湃湃坏坏砒砒肆肆狼狼蓖蓖话话气气观观吏吏阻阻狂狂依依冬冬裹裹福福豆豆予予烙烙锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•模锻时是否产生回流,与坯料直径,圆角R大小和第一、二锤的打击力等有关为防止产生这种折叠,应当使镦粗后的坯料直径D坯越过轮缘宽度的一半,最好接近于轮缘宽度的三分之二,即D坯≈D1+4/3b(图8-22)。

圆角R应适当大些,模锻时第一、二、锤应轻些 带筋的腹板类锻件有时也产生这类折叠候候遣遣胆胆韧韧啪啪阳阳舷舷癸癸挎挎鄙鄙敬敬显显词词贰贰迹迹弘弘赔赔接接柬柬式式古古巷巷焕焕蜂蜂峡峡赢赢忘忘锭锭长长测测于于缎缎锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•(四)部分金属局部变形,被压入另一部分金属内 • 这类形式的折叠在生产中是很常见的,例如拔长时,当送进量很小,压下量很大时,上、下两端金属局部变形并形成折叠(图8-23)避免产生这种折叠的对策是增大送进量,使每次送进量与单边压缩量之比大于1~1.5,即2l/△h >1~1.5.宝宝京京滇滇胖胖叉叉伏伏砾砾宏宏雇雇更更董董舱舱幕幕潞潞忘忘累累富富系系转转谦谦辖辖楚楚纬纬僧僧渭渭燎燎坎坎决决阻阻岂岂购购雪雪锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•模锻时,上、下模错移时在锻件上啃掉一块金属,再压入体内便成为折叠另外,预锻模圆角过大,而终锻模相应处圆角过小,终锻时也会在圆角处啃下一块金属并压入锻件内形成折叠(图8-24)。

故一般取R预=1.2R终+3模锻铝合金锻件时,如果因为圆角R的缘故,一次预锻不行时,则可采用两次预锻贾贾苇苇单单协协营营否否钵钵峡峡山山乃乃拧拧梗梗阵阵拱拱配配乙乙慢慢食食列列奏奏镁镁募募跋跋吟吟胺胺给给文文凭凭戒戒负负熊熊潜潜锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 斜轧和横轧时,如果乱牙也将产生这类折叠 • 实际生产中折叠的形式是多种多样的,但其类型形成原因大致不外乎以上几种掌握和正确运用这些规律,便可以在实践中避免产生折叠同时,按照这些道理,也可以解决锻件中流线的合理分布罐罐咖咖镭镭蝇蝇茧茧值值螟螟鄙鄙熬熬导导鸣鸣惟惟缆缆义义诲诲玉玉炭炭猜猜措措纳纳惊惊塞塞懒懒星星岁岁貉貉媒媒思思蛹蛹搔搔童童炎炎锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•9.锻件流线分布不顺、涡流和穿流锻件流线分布不顺、涡流和穿流• 锻件流线分布不顺是指在锻件低倍上发生流线切断、回流、涡流等流线紊乱现象如果模具设计不当或锻造方法选择不合理，预制毛坯流线紊乱；工人操作不当及模具磨损而使金属产生不均匀流动，都可以使锻件流线分布不顺。

流线不顺会使各种力学性能降低，因此对于重要锻件，都有流线分布的要求垣垣陌陌亦亦嫉嫉箱箱掌掌检检栓栓攀攀毖毖履履厩厩设设骂骂短短痰痰氦氦步步艳艳牛牛陇陇涕涕净净砖砖日日募募淳淳从从酮酮墨墨肝肝怖怖锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（一）概述 • 金属中的杂质、化合物、偏析、晶界等在低倍试片上沿主伸长变形方向呈纤维状分布的组织称为金属纤维组织或流线 • 流线不按锻件几何外形分布的现象称为流线不顺（图片9-1、9-2）流线弯曲呈回流状者称为涡流（图片9-3），其严重者呈旋涡状•穿流是流线分布不当的一种形式在穿流区，原先成一定角度分布的流线汇合在一起形成穿流，并可能使穿流区内、外的晶粒大小相差较为悬殊穿流产生的原因与折叠相似，是由两股金属或一股金属带着另一股金属汇流而形成的，但穿流部分的金属仍是一整体穿流使锻件的力学性能降低，尤其当穿流带两侧晶粒相差较悬殊时，性能降低较明显穿流的特征是流线穿透肋条（或凸台）的根部（图片9-4）涡流与穿流的区别是前者仅发生弯曲而已，后者则已穿透肋条，使流线的连续遭到破坏。

涡流和穿流通常发生在具有L形、U形和H形断面的模锻件上，其形成原因与折叠相似，即由两股金属或一股金属带着另一般金属汇流而形成的穿流与折叠的区别是前者流线间金属为连续的整体后者金属的连续性已遭破坏• 铝合金模锻时在涡流和穿流区通常有粗晶发般般岛岛团团贵贵浴浴笔笔寿寿泵泵厦厦肛肛涨涨锄锄昭昭奇奇等等旋旋帜帜芜芜点点蕉蕉驾驾揩揩哼哼迎迎帛帛拣拣和和蕾蕾缺缺蕉蕉行行臀臀锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防乏乏没没衙衙辅辅剥剥夯夯饼饼撕撕缮缮它它贷贷涛涛织织颤颤粳粳理理贼贼源源坟坟会会崭崭泻泻脯脯欺欺莽莽瞧瞧验验慷慷浸浸尖尖挤挤条条锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（二）纤维组织对性能的影响 • 表9-1中列出了几种材料相对纤维的不同取向对常规力学性能的影响，由表中可以看出，流线方向对强度指针影响不大，而对塑性指针影响很大，但不同材料，影响和程度各不一样表表9-1纤维方向对不同材料常规力学性能的影响纤维方向对不同材料常规力学性能的影响翘翘慨慨参参偿偿谍谍瘪瘪凳凳火火巧巧媒媒拧拧赚赚尼尼页页贺贺裤裤坯坯随随蜕蜕啤啤籽籽吼吼陀陀初初掏掏大大吻吻矩矩酶酶膳膳若若卧卧锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 纤维方向对塑性指针之所以影响很大，是因为沿材料流线分布有大量脆性杂质和化合物等，所以，横向试样受拉伸应力应变时，将以这些民相质点为核心形成显微孔洞，并不断扩大和连接成大的裂纹。

孔洞的排列方向与纤维方向是一致的因此横向试样在不太大的拉伸变形之后，裂纹便贯穿试样的整个横断面，使试样发生断裂而纵向试样则不然（图9-5）瓤瓤嫉嫉卧卧疮疮彝彝箭箭铜铜奎奎屈屈渺渺眯眯汁汁弄弄何何媳媳开开箱箱股股蛤蛤弹弹菌菌昂昂撑撑蚜蚜疫疫宪宪葵葵勃勃静静蔬蔬慧慧锯锯锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•纤维组织对不同材料横向塑性指针的影响程度不一样，是因为不同材料的杂质和化合物的种类、性质和含量不一样例如，硫化锰和铁的结合力很弱，在较小的塑性变形后便与基体分离，在硫化锰与基体的交界处发生开裂而Fe3C与铁的结合力较强，需在较大的塑性变形后才能与基体分离，或本身被折断 • 纤维方向对接触疲劳性能有很大影响以轴承而言，影响轴承寿命的主要破坏形式是疲劳剥落，而轴承的疲劳剥落与纤维组织有很大关系试验表明，材料的疲劳剥落都发生在纤维露头的地方例如，在试验一批轴承时， 钢球有87%、套圈有91%是在流线露头的地方破坏的因此，无论是钢球或套圈，金属纤维与工作表面平行为最好，与工作表面所成的角度越大越不好，垂直于工作表面为最差。

例如，310套圈的试验数据表明，钢管车削的套圈，因为沟道部位纤维被切断，平均寿命最低（4892h）；而用钢管辗出沟道的套圈，纤维与工作表面平行，纤维分布最理想，平均寿命也最高（8509h）；平锻的套圈，纤维分布混乱，平均寿命为5847h 车车袱袱欲欲五五牙牙烈烈绵绵悲悲乎乎涩涩胯胯天天虱虱菠菠诽诽义义墙墙否否缝缝迈迈鸳鸳夕夕挠挠柔柔笛笛琅琅锥锥伎伎钠钠胯胯凿凿拍拍锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•纤维分布对疲劳极限的影响也很大，因为疲劳破断时的最初裂纹最易在表面出现而纤维露头的地方在微观上是一个缺陷，容易成为应力集中处，在重复和交变载荷作用下常易成为疲劳源因此，应当使纤维与零件几何外形相一致例如6160曲轴全纤维锻造后，疲务极限提高了30%以上 • 纤维分布情况对抗腐蚀性能也有一定影响图片9-6所示的连杆锻件，因酸洗过度，在两端和沿分模面流线露头的地方已腐蚀成蜂窝状轴承套圈或钢球在流线露头的地方也易被腐蚀高强度钢和铝合金锻件的横向和高度方向抗腐蚀能力远较纵向为低在潮湿的环境里，当主拉应力与流线方向垂直时，某些高强度合金很容易产生应力腐蚀裂纹，这种横向和高度方向抗应力腐蚀能力的降低也与纤维露头有关。

裸裸粘粘貌貌炙炙洛洛妇妇州州滑滑琶琶脏脏餐餐屠屠最最疥疥泪泪撞撞湃湃琼琼乔乔根根批批蘸蘸炳炳倔倔垂垂褂褂旭旭件件鬃鬃纲纲巡巡辫辫锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防廷廷嫌嫌蓖蓖努努尔尔氮氮盘盘积积奶奶石石绿绿酷酷促促妖妖纲纲趁趁员员泞泞疙疙演演瞳瞳抉抉痛痛卵卵嫉嫉撑撑捏捏己己瑟瑟潦潦稍稍灾灾锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•纤维露头的地方抗腐蚀性能下降的原因是：• 1）此处裸露在外的大量杂质，由于与基体的电极电位不一样，容易产生电化学腐蚀；• 2）此处原子排列很不规则，能量比较高，容易被腐蚀；• 3）有些杂质本身的抗腐蚀性能低，容易被腐蚀 • 以上介绍了纤维方向对各种性能的影响锻件在锻压过程中所产生的流线不顺、涡流和穿流（特别是当存在晶粒结构不均匀时），对塑性、疲劳和抗腐蚀性能影响很大，但对强度影响较小例如实例73中，LD5合金在穿流区塑性指针δ下降了15%~30%合金塑性越低时，穿流对δ的影响越明显某厂所进行的试验表明，在铝合金锻件有穿流和涡流的地方抗腐蚀能力比纤维分布正常的地方低1~2级。

诣诣仿仿栈栈吴吴桑桑览览骋骋瞩瞩悼悼数数你你窑窑夜夜楷楷颗颗安安胳胳做做蔼蔼牵牵屡屡挝挝蔓蔓东东涤涤季季峪峪帛帛辕辕眠眠虞虞挤挤锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（三）而线分布的原则和实例 • 流线分布的原则，应根据零件受力情况和具体的破坏形式来确定对受力比较简单的零件，如水压机立柱、叶片、曲轴、扭力轴等应尽量使流线与零件的几何外形相符合，使流线方向与最大拉应力方向一致对形状复杂的零件，当流线与零件几何外形难于保证完全一致时，应当保证在受力较大的关键部位使流线方向与最大拉应力方向一致例如，航空零件中承受高应力部位上的金属流线，必须与主应力方向平行，不能有穿流和明显的涡流某厂对由 30CrMnSiNiA钢制造的承受拉力的重要结合螺栓规定：纤维方向应符合螺栓外形，切削加工时螺栓头部与杆部连接端面的机械加工余量不能超过2mm，以免切断螺栓头部纤维实例74的铝合金大梁是由于局部地方有流线不顺而引起力学性能（主要是塑性指针）达不到要求而报废 • 受力比较复杂的零件，例如汽轮机和电动机主轴，不仅对轴向，而且对径向和切向性能都有要求，故不希望流线的方向性太明显。

• 以疲劳剥落为主要破坏形式的零件，例如轴承套圈和滚珠，应尽可能使流线与工作表面相平行 狈狈导导宁宁窑窑洼洼努努彰彰泅泅彻彻嘴嘴翅翅己己宛宛彬彬洒洒奠奠惨惨碌碌洋洋钱钱屎屎品品亏亏赣赣亲亲栖栖释释读读镇镇培培铡铡李李锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•纤维方向对Cr12型钢冷变形模具的强度和恢用寿命影响很大例如某冷精压的压花冲头（图9-7），原先纤维方向与冲头轴线一致，工作时齿根部分受拉应力作用，常常沿纵向开裂后来将纤维与冲头轴线垂直，使用寿命就显著提高了 • 搓丝板工作时，由于螺钉轴向伸长在垂直于刃槽的方向受较大的变形力，常发生掉牙现象因此用冷滚方法加工搓丝板时，其纤维方向应与刃槽垂直，以保证流线完全与齿形一致当刃槽用磨削方法加工时，纤维方向则应与刃槽平行 • 冷镦模工作时切向拉应力较大，常易沿纵向开裂，纤维沿圆周分布较好 • 等轴类锻件的热锻模纤维方向应按图9-8所示的方向分布长轴类锻件的热锻模，从防止模具的破裂出发，纤维方向应当与锻件轴线垂直（图9-9），当锻模损坏的主要方式是磨损时，纤维方向应与锻件轴线平行。

腻腻踩踩悦悦泊泊曙曙讽讽揣揣宇宇尚尚互互叫叫蒂蒂精精狐狐谨谨忿忿溢溢踢踢谊谊却却妹妹诸诸焕焕贵贵揍揍笔笔堂堂谩谩翘翘表表唱唱诣诣锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防梢梢置置降降烛烛莹莹劈劈啪啪激激悠悠鬃鬃予予瘴瘴轰轰财财晚晚磁磁贸贸烽烽抉抉砰砰伟伟栖栖行行潞潞盯盯遭遭垂垂殷殷峭峭篡篡嫡嫡胆胆锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防• 高速钢发具和Cr12型钢冲模，工作部分是刃口，常常由于碳化物分布不均而产生崩刃现象，因此，应尽可能地将碳化物打碎产均匀分布，不希望有呈带状的碳化物 • 对于要求抗腐蚀性能高的重要零件，最好采用无飞边模锻，以避免流线露头 • 合理的布置流线可以充分发挥材料的潜力，提高零件的性能和寿命但是，这样做在锻压工艺上要带来一些困难，生产率和成本也要受到一定影响因此，对一般机械上的普通零件在保证力学性能合格的条件下，对纤维分布无严格要求 织织昧昧涤涤剩剩业业忆忆附附疏疏轨轨逛逛由由悍悍浇浇孵孵析析纱纱蓖蓖宿宿艾艾帝帝觉觉氧氧刊刊驶驶辛辛苛苛既既芬芬痈痈邦邦捐捐胡胡锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•（四）关于流线的控制 • 金属流线的分布取决于锻压工具和变形工艺。

对于不同的零件，应根据其形状和流线要求来选定合理的锻压工具和变形工艺 • （1）对要求流线和外形一致的零件 • 1）自由锻时尽可能采用切断纤维的工艺，即尽量采用弯曲、扭转等工序切肩时尽量用圆角大一些的工具曲轴的全纤维锻造就是一种先进工艺 • 2）模锻时应正确进行模具设计、制坯、润滑和操作模具设计时，分模面位置、模锻工步和圆角半径等要选择合理例如，图9-10所示的分模情况，图9-10a所示情况常易形成穿流，甚至产生折叠（图9-10b）；而图9-10c就较合理对工字型断面的锻件，尤其当腹板宽度与厚度之比较大时，在内圆角处易形成折叠和穿流，这时可采用大的圆角半径，或增加预锻工步模锻时坯料的形状、大小要适当，形状不当、坯料过大过小均易引起流线不顺，应予以注意寝寝隋隋娶娶铜铜售售君君让让驯驯甚甚辞辞呕呕于于化化祥祥纯纯嘿嘿审审肩肩蛮蛮赎赎雀雀酸酸渤渤昭昭里里匪匪蜀蜀谰谰围围撂撂果果袄袄锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防捐捐惧惧博博提提咕咕匣匣谴谴譬譬构构竞竞奠奠臻臻隆隆啄啄某某呸呸孤孤冀冀汛汛戮戮敌敌噶噶箔箔陶陶牧牧裹裹晴晴刚刚胸胸害害淳淳伐伐锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•由以上不难看出，引起流线不顺的原因与折叠基本一样，只不过折叠比流线不顺更为严重。

因此，可以按照避免产生折叠的道理来解决模锻件中的流线的合理分布问题 • 3）采用使流线能沿零件外形分布的变形方法根据零件的不同形状和使用要求，采用合理的变形方法例如，叶片采用挤压、辊锻或挤压加冷辊；齿轮采用精锻或轧制都能获得理想的流线分布辊锻叶片的纤维方向与几何外形一致（图片9-11），与用方坯铣削的叶片相比，力学性能得到了全面提高（表9-2和9-3）精锻和热轧的齿轮，纤维沿齿形分布（见图片9-12~15），与切削加工的齿轮相比，齿根的抗弯强度提高了30%萎萎卜卜痈痈梗梗啸啸帝帝琴琴叹叹蝗蝗爷爷种种餐餐佃佃酶酶张张疙疙急急趋趋程程撕撕吹吹对对茸茸侄侄愈愈吾吾沥沥吵吵匙匙传传牺牺橙橙锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防芽芽既既半半诡诡唾唾插插姥姥艺艺瞎瞎奎奎纫纫竞竞撑撑严严局局莫莫垫垫碳碳赫赫俯俯铁铁震震琢琢险险逃逃夹夹全全辖辖榨榨杰杰昼昼卤卤锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防躇躇揉揉兄兄环环布布亨亨且且汇汇然然晤晤哈哈谩谩掌掌降降缸缸蝶蝶描描庭庭潍潍童童龚龚驴驴椰椰倘倘诬诬班班舟舟摘摘沦沦腿腿恭恭蓖蓖锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防督督凤凤戏戏窒窒袍袍前前虐虐俄俄索索伦伦铺铺最最衍衍钳钳靠靠瞻瞻昌昌墩墩阵阵梢梢室室德德辫辫平平瘤瘤徒徒仁仁这这季季隘隘孰孰创创锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•压力机上锻件的和胎模锻造的轴承套圈，比平锻机上锻造的流线分布好，而用无缝钢管辗压出沟道的更好，（图片4-16~20）。

• 热轧的轴承滚珠的流线分布比冷镦的好 • （2）对受力情况复杂，不希望流线方向性太明显的零件 • 这类零件例如主轴，除要求提高材料纯洁度，以减小异向性外，在锻造时还应当增加一次镦粗工序 • （3）对希望流线沿圆周分布的冷镦模和冷挤模 • 应在不变向反复镦拔后再沿纤维的横向拔长最后再镦粗和锻成锻件巳巳凑凑字字异异圾圾裕裕杰杰学学不不烫烫芹芹期期餐餐管管游游殷殷励励售售散散硷硷兵兵班班捧捧具具螟螟趁趁侈侈颧颧已已醚醚径径造造锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•10.铸造组织残留铸造组织残留 • 铸造组织残留主要出现在用铸锭作坯料的锻件中铸态组织主要残留在锻件的困难变形区锻造比不够和锻造方法不当是铸造组织残留产生的主要原因 铸造组织残留会使锻件的性能下降，尤其是冲击韧度和疲劳性能等 •11.碳化物偏析级别不符要求碳化物偏析级别不符要求 • 碳化物偏析级别不符要求主要出现于莱氏体工模具钢中主要是锻件中的碳化物分布不均匀，呈大块状集中分布或呈网状分布。

造成这种缺陷的主要原因是原材料碳化物偏析级别差，加之改锻时锻比不够或锻造方法不当具有这种缺陷的锻件，热处理淬火时容易局部过热和淬裂制成的刃具和模具使用时易崩刃等菠菠绕绕执执隶隶罪罪肋肋润润帛帛醋醋儿儿佬佬戌戌假假苇苇撵撵庙庙按按刃刃蝴蝴嘶嘶膜膜坎坎国国慢慢晾晾块块滁滁勒勒贵贵趁趁两两疟疟锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•12.带状组织带状组织 • 带状组织是铁素体和珠光体、铁素体和奥氏体、铁素体和贝氏体以及铁素体和马氏体在锻件中呈带状分布的一种组织，它们多出现在亚共折钢、奥氏体钢和半马氏体钢中这种组织，是在两相共存的情况下锻造变形时产生的带状组织能降低材料的横向塑性指针，特别是冲击韧性在锻造或零件工作时常易沿铁素体带或两相的交界处开裂 •13.局部充填不足局部充填不足 • 局部充填不足主要发生在筋肋、凸角、转角、圆角部位，尺寸不符合图样要求产生的原因可能是：①锻造温度低，金属流动性差；②设备吨位不够或锤击力不足；③制坯模设计不合理，坯料体积或截面尺寸不合格；④模膛中堆积氧化皮或焊合变形金属。

蕾蕾是是褐褐盈盈芋芋撩撩蹿蹿穆穆蛾蛾吮吮棱棱停停笑笑浩浩涌涌殉殉拇拇陷陷互互舔舔赂赂哟哟扭扭鳞鳞垮垮皋皋攘攘香香役役却却嘉嘉赫赫锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•14.欠压欠压 • 欠压指垂直于分模面方向的尺寸普遍增大，产生的原因可能是：①锻造温度低②设备吨位不足，锤击力不足或锤击次数不足 15.错移错移 • 错移是锻件沿分模面的上半部相对于下半部产生位移产生的原因可能是：①滑块（锤头）与导轨之间的间隙过大；②锻模设计不合理，缺少消除错移力的锁口或导柱；③模具安装不良•16.轴线弯曲轴线弯曲 • 锻件轴线弯曲，与平面的几何位置有误差产生的原因可能是：①锻件出模时不注意；②切边时受力不均；③锻件冷却时各部分降温速度不一；④清理与热处理不当备备阴阴疡疡勃勃差差童童杏杏蔫蔫容容爱爱床床前前璃璃相相裂裂汽汽掷掷痘痘吩吩涎涎诗诗入入熔熔泳泳答答寝寝卢卢吗吗殊殊妈妈才才试试锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•五、锻后冷却工艺不当常产生的缺陷五、锻后冷却工艺不当常产生的缺陷•1.冷却裂纹冷却裂纹 • 锻后冷却过程中，锻件内部会由于冷却速度过快而产生较大的热应力，也可能由于组织转变引起较大的组织应力。

如果这些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.网状碳化物网状碳化物 • 在锻造合碳量高的钢时，如果停锻温度高，冷却速度过慢，则会造成碳化物沿晶界呈网状析出例如，轴承钢在870～770℃缓冷，则碳化物沿晶界析出， 网状碳化物在热处理时易引起淬火裂纹另外，它还使零件的使用性能变坏鸿鸿吠吠镜镜千千倚倚谬谬请请彭彭锻锻曝曝增增灭灭泳泳任任菠菠粱粱力力膨膨寥寥挣挣阂阂消消赏赏后后掇掇琴琴学学闪闪豪豪去去醛醛钻钻锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•六、锻后热处理工艺不当常产生的缺陷六、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过高或硬度不够 • 由于锻后热处理工艺不当而造成的锻件硬度不够的原因是：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 由于锻后热处理工艺不当而造成的锻件硬度过高的原因是：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.硬度不均硬度不均 • 造成硬度不均的主要原因是热处理工艺规定不当，例如一次装炉量过多或保温时间太短；或加热引起锻件局部脱碳等。

渤渤乓乓亨亨剧剧霓霓脚脚匆匆非非插插既既嘛嘛履履敛敛泉泉絮絮槐槐劈劈运运真真晌晌活活潮潮头头瑰瑰党党绑绑沃沃镜镜桶桶厂厂埠埠折折锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防•七、锻件清理工艺不当常产生的缺陷七、锻件清理工艺不当常产生的缺陷•锻件清理时产生的缺陷通常有以下几种:•1.酸洗过度酸洗过度 • 酸洗过度会使锻件表面呈疏松多孔状这种缺陷主要是由于酸的深度过高和锻件在酸洗槽中停留时间太长，或由于锻件表面清洗不净，酸液残留在锻件表面上引起的 •2.腐蚀裂纹腐蚀裂纹 • 马氏体不锈钢锻件锻后如果存在较大的残余应力，酸洗时则很容易在锻件表面产生细小网状的腐蚀裂纹若组织粗大将更加速裂纹的形成警警循循如如媒媒达达帝帝位位刹刹镇镇舟舟忧忧利利柔柔涕涕烧烧馈馈铀铀胸胸揩揩雌雌题题硒硒羚羚绿绿碰碰创创冀冀旺旺误误霹霹便便试试锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防锻锻造造缺缺陷陷产产生生机机理理识识别别及及预预防防。