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结构钢锻件的缺陷组织有哪些?如何防止?

来源:法兰锻件网 有 187 人浏览 日期:2019-05-19 放大字体  缩小字体

文章摘要:结构钢在加热和冷却过程中有同素异构转变,锻件的使用性能主要靠最终热处理工艺来保证。另外,锻造过程中的某些缺陷也可以用锻后

结构钢在加热和冷却过程中有同素异构转变,锻件的使用性能主要靠最终热处理工艺来保证。另外,锻造过程中的某些缺陷也可以用锻后热处理(如正火、退火等)予以消除或改善。
 
(1)结构钢锻件锻造过程中的质量问题加热过程中的主要缺陷是氧化、脱碳、过热、过烧。锻件过热后在低倍上表现为粗晶。 多数合金结构钢锻件过热后沿原高温奥氏体晶界有析出相,并常常呈现稳定过热。马氏体钢和贝氏体钢锻件过热后,由于组织遗传的原因,常产生低倍粗晶。结构钢过热后的断口,按过热的程度和检验状态不同,有粗晶断口、萘状断口和石状断口等。
 
结构钢一般都具有较好的塑性,锻造过程中的开裂主要是由下列因素引起的:①钢锭和钢材中的冶金缺陷;②加热过程中由于渗硫、渗铜、渗锡等原因,在晶界上存在有低熔点相;③锻造操作不当。
 
锻造变形工艺不当时,可能引起折叠、流线分布不符合要求等缺陷。终锻温度偏低时,可能在锻件内引起带状组织。
 
结构钢在冷却过程中由于有相变,能引起组织应力。结构钢大锻件,当含氢最较高,且锻后冷却工艺不当时,常易产生白点。
锻件
 
(2)防止脱碳的对策主要有以下几方面:
 
锻件加热时,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正确的操作能增大工件的加工余量,以使脱碳层在加工时能完全去掉。
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(3)防止晶粒粗大的措施
 
①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。
 
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。
 
终锻温度一般不宜太高,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。
 
②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。
 
③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GCrl5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。
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