锻造工艺缺陷

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自由锻造的主要缺陷是

自由锻造的主要缺陷是

自由锻件主要缺陷产生原因一、横向裂纹:1、表面横向裂纹缺陷现象:锻造时坯料表面出现较浅(约10mm深)的横向裂纹或较深的横向裂纹。

产生原因:较浅裂纹是钢锭皮下气泡未焊合形成的,较深裂纹是由钢锭浇注受锭模内壁质量,钢水摆动和钢锭与锭模铸合等因素形成的。

2、内部横向裂纹缺陷现象:在锻件内部产生横向裂纹。

产生原因:冷钢锭在低温区加热过快或中心引起较大拉力造成,高碳钢和高合金钢塑性较差,在锻造操作相对送进量过小造成的。

二、纵向裂纹1、表面纵向裂纹A缺陷现象:经常在第一次拔长或镦粗时出现。

产生原因:锭模内壁缺陷和新锭模未很好退火,操作不当,高温高速浇注,钢锭脱模冷却不当或脱模过早,倒棱时压下量过大,轧制钢锭时产生纵向划痕等。

B缺陷现象:在坯料近帽口中心出现。

产生原因:由于钢锭冷却时缩孔未集中于帽口部分,锻造帽口端切头量过少,使坯料近帽口端存在二次缩孔或残余缩孔,锻造时引起纵向裂纹。

2、内部纵向裂纹A缺陷现象:坯料内部出现的纵向裂纹。

产生原因:这是利用拔长圆截面坯料,金属中心部分受拉力作用所致,或者因坯料未加热透彻,内部温度过低,拔长时内部沿纵向开裂等。

B缺陷现象:坯料内部出现的纵向十字裂纹,一般出现于高合金钢中。

产生原因:这是由于拔长时送进量过大或在同一部位反复多次锻造。

三、炸裂:缺陷现象:一般在坯料锻造前加热时或锻件冷却热处理后,在表面或内部炸开而形成的裂纹。

产生原因:因为坯料具有较高的残余应力,在未予清除的情况下,错误的采用快速加热或不适当的冷却引起裂纹。

四、自行开裂缺陷现象:常常在锻件锻造后、热处理后或锻制拔长后发生。

产生原因:坯料在锻造过程中已经形成微小裂纹,冷却或热处理中使之加剧或由于锻件内部有较大残余应力所致。

五、龟裂缺陷现象:锻件在锻造时表面出现的龟甲状或裂纹,钢料表面较浅的龟裂应清除后再锻造。

产生原因:由于钢中Cu、Sn、As、S的含量较多,或者在加热炉中铜料渗入,熔化的铜渗入钢料晶界,造成钢料热脆或者由于坯料开始锻温度过高,开始锻造时锤击过重等原因造成。

常见锻件缺陷

常见锻件缺陷

锻件的缺陷很多种类,该类缺陷产生的原因也有许多种,有不良锻造工艺造成的,有原材料的原因,有模具设计不合理所致等等。

尤其是少无切削加工的精密锻件,更是难以做到完全控制。

本文介绍几种常见的锻件缺陷。

锻件缺陷1、缩孔:在锻造前期浇注钢铸锭时,由于钢铸锭冷却时金属凝固体积收缩,形成较大的孔洞,常见于钢锭的头部(冒口端)缩孔特征:一般位于横截面中心,且具有较大的体积和轴向延伸长度2、疏松:钢锭凝固钱金属液中气体来不及排除和金属冷却收缩,形成其内部的空穴和不致密性,在锻造时又因锻压比不足,金属组织未柔和而存在于锻件之中。

疏松特征:以钢锭中心及头部出现居多,单个尺寸较小,但往往呈区域性弥散分布。

3、夹杂物:有非金属夹杂物和金属夹杂物之分(1)非金属夹杂物:为钢中脱氧剂,合金元素灯与气体生产之反应物,一般尺寸较小,漂浮于钢锭中最后挤至凝固最晚的钢锭中心区及头部聚积;由冶炼,浇注过程中混入的耐火材料或杂质,尺寸较大,常混杂于钢锭下部。

(2)金属夹杂物:由于冶炼时外加铁合金过多或尺寸较大所致,或者浇注时金属飞溅或异型金属录入铸模未被溶解而形成的缺陷。

4、裂纹:裂纹种类甚多,形成原因不一(1)晶间裂纹,多见于奥氏体钢不锈钢锻件;(2)高合金钢的钢锭中心,裂纹沿晶间分布,呈弯曲线,尺寸大于夹杂物,且有一定的方向性(3)锻造或热处理不当,工件内外温差过大,截面尺寸变化剧烈均会产生热裂纹,常常出现于锻件心部截面变化处;(4)过热和过烧产生的组大组织和脆性开裂,多始于工件表面。

(5)锻造时将钢锭表面氧化皮或凸出部位压入钢中所形成的折叠,也是变形不当形成的裂纹之一;(6)常见合金钢的白点,本质上是由氢脆造成的微裂纹,其单个尺寸较大,分布较广,锻造截面变化大,锻后冷却快易形成白点。

(7)淬火之后若不及时回火或者回火不当,热处理残余应力仍然很大,从而易产生裂纹,严重导致自行炸裂。

锻件的常见缺陷及原因分析

锻件的常见缺陷及原因分析

锻件的常见缺陷及原因分析(2007/07/05 10:58)锻件的缺陷很多,产生的原因也多种多样,有锻造工艺不良造成的,有原材料的原因,有模具设计不合理所致等等。

尤其是少无切削加工的精密锻件,更是难以做到完全控制。

1.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。

2.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。

3.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。

4.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,则在镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲和挤压等工序中都可能产生裂纹。

5.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。

自由锻常见缺陷裂纹的原因

自由锻常见缺陷裂纹的原因

自由锻常见缺陷裂纹的原因自由锻是一种常见的金属加工工艺,通过利用金属的塑性变形特性来加工成型各种零部件。

然而,在实际的生产过程中,由于材料属性、加工工艺等原因,常常会出现各种缺陷,其中最常见的就是裂纹。

裂纹的出现不仅会影响零部件的质量和性能,还可能导致工件失效,因此及时发现并采取措施是非常重要的。

下面将从几个方面介绍自由锻常见缺陷裂纹的原因。

1. 材料因素材料的质量和性能对自由锻过程的裂纹形成起着重要的作用。

首先,原材料的杂质和非金属夹杂物会降低金属的塑性,增加金属的脆性,从而容易形成裂纹。

其次,金属的晶粒度和组织结构也会对裂纹的产生起到影响作用。

晶粒度过大或过小都会导致金属的塑性不足,从而容易出现裂纹。

此外,金属中的残余应力也是裂纹产生的一个重要因素,过大的残余应力会在加工过程中导致金属局部应力集中,进而形成裂纹。

2. 加工工艺因素自由锻的加工工艺对裂纹的形成有着直接的影响。

例如,锻造温度过高或过低都会影响金属的塑性,从而容易形成裂纹。

此外,锻造的速度、变形量等参数设置也会对裂纹的形成起到影响。

如果变形量过大或变形速度过快,可能使金属的应力超过其承载能力,导致裂纹的产生。

还有一些其他因素,比如锻造过程中的冷却速度、锻后的热处理工艺等也会对裂纹的形成产生影响。

3. 设计因素零部件的设计也是影响裂纹产生的因素之一。

不合理的结构设计、过于尖锐的转角或者挤压形状等都可能会导致金属在锻造过程中产生应力集中,从而形成裂纹。

因此,在设计零部件时,应该尽量避免设计过于尖锐的结构,合理控制转角和挤压形状,以减少应力集中点的产生。

4. 操作因素操作人员的技术水平和操作规范也会对裂纹的产生起到影响。

不合理的操作方法、过于急躁的操作、缺乏经验的操作人员等都有可能导致裂纹的产生。

因此,操作人员需要具备良好的技术水平和严格的操作规范,以避免不必要的裂纹产生。

5. 设备因素锻造设备的状态和性能也会对裂纹产生起到影响。

例如,设备的润滑状态不良、设备磨损严重、设备结构设计不合理等都有可能导致应力集中,从而形成裂纹。

大型锻件中常见的缺陷与对策大全

大型锻件中常见的缺陷与对策大全

大型锻件中常见的缺陷与对策大全摘要:I.引言- 大型锻件的应用背景- 锻造过程中常见缺陷概述II.大型锻件中的常见缺陷- 锻造裂纹- 夹杂物- 疏松- 偏析- 折叠III.大型锻件缺陷的对策- 针对锻造裂纹的对策- 针对夹杂物的对策- 针对疏松的对策- 针对偏析的对策- 针对折叠的对策IV.结论- 总结大型锻件中常见缺陷及对策- 强调质量控制的重要性正文:I.引言大型锻件广泛应用于航空、航天、能源等各个领域,其质量直接影响着设备的运行安全和可靠性。

在锻造过程中,由于各种原因,锻件中常会出现一些缺陷,如锻造裂纹、夹杂物、疏松、偏析和折叠等。

针对这些缺陷,本文将对大型锻件中的常见缺陷及对策进行探讨。

II.大型锻件中的常见缺陷1.锻造裂纹锻造裂纹是锻件中最常见的缺陷之一,主要由于锻造过程中金属的塑性变形不均匀,内部应力过大而产生。

裂纹可能出现在锻件的表面或内部,对锻件的使用性能产生严重影响。

2.夹杂物夹杂物是指在锻造过程中,金属中混入的氧化物、硅酸盐等非金属杂质。

夹杂物会影响锻件的力学性能和耐腐蚀性能,甚至导致锻件在使用过程中断裂。

3.疏松疏松是指锻件中出现的孔洞或疏松区域,通常由于金属在锻造过程中未完全充填模腔而产生。

疏松会降低锻件的强度和韧性,严重影响锻件的使用性能。

4.偏析偏析是指金属中某些元素或化合物在锻件中分布不均匀的现象。

偏析会导致锻件的性能不均匀,可能出现局部脆弱、疲劳裂纹等问题。

5.折叠折叠是指锻件在锻造过程中产生的折叠状缺陷,通常由于金属在流动过程中受阻或变形不充分而产生。

折叠会降低锻件的强度和韧性,影响锻件的使用性能。

III.大型锻件缺陷的对策1.针对锻造裂纹的对策- 优化锻造工艺,降低金属的内部应力- 严格控制锻造温度,避免过热或过冷- 合理设计模具,确保金属塑性变形均匀2.针对夹杂物的对策- 提高金属原料的质量,减少夹杂物的含量- 采用净化熔炼技术,降低金属中的杂质含量- 合理选择锻造工艺,避免金属氧化和硅酸盐形成3.针对疏松的对策- 提高锻造速度和变形程度,使金属充分充填模腔- 优化模具设计,确保金属流动畅通- 严格控制锻造过程中的润滑剂和冷却剂使用4.针对偏析的对策- 优化金属成分,控制元素含量和分布- 采用均匀化热处理工艺,改善金属的分布状态- 严格控制锻造过程中的温度梯度和冷却速度5.针对折叠的对策- 优化锻造工艺,确保金属流动顺畅- 合理设计模具,避免金属受阻和变形不充分- 严格控制锻造过程中的力度和速度IV.结论大型锻件中的常见缺陷及对策是锻造过程中需要关注的重要问题。

锻造常见缺陷有哪些,你都知道吗?

锻造常见缺陷有哪些,你都知道吗?

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。

再加上在锻造过程中锻造工艺的不当,最终导致锻件中含有缺陷。

以下简单介绍一些锻件中常见的缺陷。

由于原材料的缺陷造成的锻件缺陷通常有: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。

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。

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。

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。

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。

锻件缺陷

锻件缺陷

锻件缺陷(forging defects)锻造过程中锻件上产生的外在的和内在的质量不合要求的各种毛病。

锻件缺陷主要有:残留铸造组织,折叠,流线不顺,涡流,穿流,穿肋,裂纹,钛合金α脆化层和锻件过烧等。

残留铸造组织钢锻件有残留铸造组织时,横向低倍组织的心部呈暗灰色,无金属光泽,有网状结构,纵向无明显流线;高倍组织中的树枝晶完整,主干支干互成90。

高温合金的残留铸造组织,在低倍组织中为柱状晶,枝干未破碎;高倍组织中的晶粒极为粗大,局部有破碎的细小品粒。

钛合金低倍组织为粗大晶粒块状分布;高倍组织为粗大的魏氏组织。

铝合金横向低倍组织中的残留铸造组织为粗大的等轴晶,流线不明显,有时伴有疏松针孔;高倍组织中有网状组织、骨骼状组织和显微疏松。

残留铸造组织产生的原因是,铸锭加工成棒材或锻件的变形量小。

高温合金、铝合金及钛合金因反复锻造变形量不足或未采用多向锻造、两端面附近死区内的变形量小而引起的。

防止残留铸造组织要增大锻造比和反复镦拔,加强对原材料的检验,发现有铸造组织就要在成形工艺中增加补充变形量。

折叠表面形状和裂纹相似,多发生在锻件的内圆角和尖角处。

在横截面上高倍观察,折叠处两面有氧化、脱碳等特征;低倍组织上看出围绕折叠处纤维有一定的歪扭。

锻件上折叠的出现是由于自由锻拔长时,送进量过小和压下量过大,或砧块圆角半径太小;模锻时模槽凸圆角半径过小,制坯模槽、预锻模槽和终锻模槽配合不当,金属分配不合适,终锻时变形不均匀等原因造成金属回流而产生的。

根据上述产生的原因而采取相应的措施可以防止产生折叠。

流线不顺、涡流、穿流和穿肋这类缺陷多在锻件的H形、U形和L形部位的组织上出现。

坯料尺寸、形状不合适,锻造操作不当,模具设计时圆角半径选择不合理都会出现上述缺陷。

锻造变形时金属回流,工字形截面锻件,凸模圆角半径小金属不能沿肋壁连续填充模槽时都会产生涡流。

当肋已充满还有多余金属由圆角处直接流向毛边槽时,即形成穿流。

若锻造过程中打击过重、金属流动激烈、穿流处金属的变形程度和应力超过材料的许可强度时,便会产生穿流裂纹。

常见锻造缺陷

常见锻造缺陷

锻造缺陷一、原材料缺陷造成的锻造缺陷1. 层状断口2. 碳化物偏析:含碳量高的合金钢开坯和轧制时共晶碳化物未被打碎造成不均匀偏析。

危害:带状碳化物使工件在淬火时产生较大的变形,并沿着碳化物带状处产生裂纹。

当碳化物级别较高时,对高速钢刀具的使用寿命极为不利,级别>5级是,可造成刀具崩刃或断裂。

3. 缩管残余:钢锭冒口部分切除不净,开坯轧时将夹杂物缩松或偏析残留在钢材内部,淬火时形成裂纹。

二、落料不当造成的锻件缺陷1. 锻件端面与轴线倾斜:剪切时未压紧2. 撕裂:刀片间隙太大3. 毛刺:切料时,部分金属被带入剪刀间隙之间,产生尖锐和毛刺。

后果:造成加热时局部过烧,锻造时产生折叠和开裂。

4. 端部裂纹:剪切大断面坯料时,圆形端面变成椭圆形,材料中产生很大的内应力,引起应力裂纹。

另外,气割落料前,原材料没有预热,产生加工应力导致裂纹5. 凸芯开裂:车床下料时,棒料端面中心留有凸芯,锻造时凸芯冷却快,由于应力集中造成开裂。

三、锻造工艺不当造成的缺陷1. 过热:加热停留时间过长或加热温度过高引起材料晶粒粗大2. 过烧:过烧时,晶粒特别粗大,断口呈石状。

对碳钢,金相组织出现晶界氧化和熔化;工模具钢晶界因为熔化而出现鱼骨状莱氏体;铝合金出现晶界熔化三角区或复熔球。

3. 锻造裂纹1)加热裂纹:尺寸大的坯料快速加热造成内外温差大,热应力大造成开裂。

特征:由中心向四周辐射状扩展,多产生于高合金材料2)心部开裂:常在坯料的头部,开裂深度与加热和锻造有关,有事贯穿整个坯料。

原因:加热时保温不足,坯料未热透,外部温度高,塑性好,变形大,内部温度低变形小,内外产生不均匀变形3)材质缺陷开裂:锻造时在缩孔夹渣碳化物偏析等材料缺陷处形成锻造裂纹4. 脱碳和增碳1)脱碳:钢材表面在高温下,碳被氧化发生脱碳,使表层组织含碳量下降,硬度下降,强度下降,脱碳层的深度与钢的成分、炉内气氛、温度有关。

通常高碳钢易氧化脱碳,氧化性气氛中易脱碳。

锻件常见缺陷裂纹的原因

锻件常见缺陷裂纹的原因

锻件常见缺陷裂纹的原因锻件常见缺陷裂纹的原因有很多,主要包括以下几个方面:1. 锻造前材料的缺陷:锻造前原材料中可能存在着各种缺陷,如夹杂物、气孔、夹渣等。

这些缺陷会在锻造过程中被拉长、扭曲或剪切,最终导致锻件出现裂纹。

2. 异常冷却方式:锻件在冷却过程中,如果冷却速度过快或不均匀,会导致锻件内部产生应力集中,从而引发裂纹。

尤其是在大尺寸、复杂形状的锻件中,由于其冷却速度不均匀,容易出现内部裂纹。

3. 冷、热变形不均匀:锻造过程中,如果材料的冷、热变形不均匀,会导致锻件内部应力分布不均匀,从而引发裂纹的产生。

尤其是在复杂形状、壁厚不一的锻件中,易出现材料贫化、过冷区和高应力区,容易引发裂纹。

4. 锻造温度过低或过高:锻造温度是影响锻件质量的关键因素之一。

如果温度过低,会导致材料的硬化能力不足,易发生塑性变形困难,从而引发裂纹;而温度过高,则会导致材料的焊接性能下降,也容易引发裂纹。

5. 压力不均匀:锻造过程中,如果锻压力不均匀,会使锻件中的应力分布不均匀,从而容易产生应力集中和裂纹。

尤其是在薄壁锻件中,容易出现锻压力不均匀的问题,导致裂纹的发生。

6. 锻件设计不合理:锻件的设计是影响锻件质量的重要因素之一。

如果锻件的形状、结构设计不合理,容易导致应力集中,从而引发裂纹的产生。

尤其是在复杂形状、尺寸大的锻件中,设计不合理会增加裂纹发生的概率。

7. 热处理不当:热处理是锻件制造过程中的关键环节,如果热处理不当,会导致锻件中的应力不释放或释放不充分,从而引发裂纹。

此外,热处理时的温度、时间等参数也需要合适,否则也可能导致裂纹的产生。

这些都是导致锻件常见缺陷裂纹的主要原因。

为了降低或避免裂纹的产生,需要从原材料选用、工艺控制、设备维护等方面做好控制和管理。

同时,制定合理的锻造工艺和热处理工艺,合理设计锻件形状和结构,对裂纹的产生起到有力的控制和避免作用。

还需要加强工作人员的培训和技能提升,提高他们的专业水平和质量意识,从而减少裂纹缺陷的发生,提高锻件的质量。

锻造的危害及预防范本

锻造的危害及预防范本

锻造的危害及预防范本锻造是一种金属加工工艺,通过在高温下对金属材料进行塑性变形,使其形成所需的形状和尺寸。

然而,锻造过程中存在一些危害因素,可能对工作人员的健康造成潜在风险。

本文将介绍锻造的危害,并提供一些预防措施,以确保工人的安全和健康。

一、锻造的危害因素:1. 热风和热辐射:在锻造过程中,高温会产生大量热风和热辐射。

长时间暴露在高温环境中,可能导致体温过高、中暑等热应激症状。

2. 噪声:锻造过程中,机械设备和工具的运作会产生噪音。

长期接触高强度的噪音可能导致听力损伤和其他健康问题。

3. 振动:锻造设备和工具的振动会对工人的手臂、手部和全身产生震动。

长期接触振动可能导致手臂、手部和背部疼痛、肌肉痉挛等问题。

4. 金属粉尘和废气:锻造过程中产生的金属粉尘和废气含有有害物质,如重金属和有害气体。

吸入或接触这些物质可能对呼吸系统、消化系统、肝脏和肾脏等造成损害。

5. 火焰和火花:锻造中使用的火焰和火花可能对工人的皮肤、头发和眼睛造成伤害。

二、锻造的预防范本:1. 确保工人的个人防护装备:工人应穿戴适当的防护服、眼镜、安全帽、防护手套和耳塞等个人防护装备,以降低对热风、噪音、振动和火花等的暴露风险。

2. 提供足够的通风系统:为锻造车间提供足够的通风系统,保证空气流通,及时排除有害气体和金属粉尘。

3. 控制噪音和振动:使用低噪音设备和工具,并定期对设备和工具进行维护保养,以减少噪音和振动的产生。

对于无法消除的噪音和振动,可以通过佩戴防噪耳塞和减振手套等措施来降低对工人的影响。

4. 定期进行职业健康检查:定期对从事锻造工作的人员进行职业健康检查,及早发现并治疗职业病。

5. 加强工人的安全培训:提供必要的安全培训,教育工人如何正确使用防护装备,识别和应对紧急情况。

6. 确保紧急救援设施的完善:设置紧急停机装置、消防设备和急救箱,并确保工人清楚使用方法和位置。

总结:在锻造过程中,工人暴露于高温、噪音、振动、金属粉尘和废气等危害因素,并面临各种潜在的健康风险。

曲轴常见的锻造缺陷及解析

曲轴常见的锻造缺陷及解析

曲轴常见的锻造缺陷及解析
曲轴是发动机的核心零部件之一。

在锻造过程中,曲轴会出现一些常见的缺陷,本文将介绍这些缺陷及解析。

1. 割缝:割缝是曲轴表面的裂缝。

它通常是由于轧制或冷却过程中曲轴表面的应力过大造成的。

割缝对曲轴的强度和耐久性造成严重影响。

2. 裂纹:裂纹是曲轴内部或表面的裂缝。

裂纹通常是由于过高的锻造温度或过快的冷却速度造成的。

裂纹对曲轴的强度和使用寿命造成严重影响。

3. 粗糙表面:粗糙表面是指曲轴表面的不平整。

这通常是由于锻造工艺不完善或锻造温度不合适造成的。

粗糙表面会导致曲轴在运转时产生额外摩擦力,加速磨损。

4. 异物:异物是指曲轴表面或内部的没有完全融入的杂质。

这通常是由于原材料不干净或炉子没有彻底清理造成的。

异物可导致局部应力集中,可能引发裂纹,影响曲轴的强度和使用寿命。

以上是曲轴常见的锻造缺陷及解析。

为了保证曲轴的质量,需要在锻造过程中注意这些缺陷的预防和排除,确保曲轴的稳定性和可靠性。

锻造缺陷通常有以下几种

锻造缺陷通常有以下几种

锻造缺陷通常有以下几种:1.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。

2.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入临界变形区,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。

3.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。

4.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。

5.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。

锻造常见的缺陷与产生原因

锻造常见的缺陷与产生原因

锻造常见的缺陷与产生原因锻造是一种将金属材料加热至一定温度,然后在受力的作用下使其产生塑性变形的加工过程。

锻造是一种高效且经济的金属加工方法,但在实际加工过程中,锻造件有可能会出现一些缺陷。

这些缺陷主要包括:夹杂、气孔、脱合、表面裂纹等。

一、夹杂夹杂是指金属中出现的异物,这些异物可以是氧化物、硫化物和化合物等。

夹杂会影响锻件的使用性能,尤其是在高温和高压力下容易引起损坏。

因此,在生产过程中应尽量减少夹杂产生的机会。

夹杂的产生原因主要有以下几个方面:1、原材料中的夹杂。

原材料中的夹杂主要来自矿物中的杂质和在熔融状态下未熔化的粒子。

2、熔池中的夹杂。

熔池中的夹杂主要来自熔融过程中的氧化和化学反应等。

3、操作不当。

加工过程中的不当操作也可能造成夹杂的产生。

例如,在操作过程中未能清除材料的表面杂质和附着物等。

二、气孔气孔是指金属内部或表面上的空气或气体集聚。

气孔可以降低金属的强度和韧性,因此在实际生产中要尽量减少气孔的产生。

气孔的产生原因主要有以下几个方面:1、原材料中的气孔。

原材料中的气孔主要来自于矿物中的吸附气体和在熔融状态下的蒸汽等。

2、熔池中的气孔。

熔池中的气孔主要来自于熔融状态下的吸入空气和氧化反应等。

3、操作不当。

加工过程中的操作不当可能导致气孔的产生。

例如,在操作过程中未能及时清除材料表面的杂质,或在锻造过程中未能及时捕捉和清除金属表面的气体等。

三、脱合脱合是指金属加工过程中出现的脱粘或分层现象。

脱合会降低金属材料的强度和韧性,因此在生产过程中要尽量避免脱合现象。

脱合的产生原因主要有以下几个方面:1、金属材料的不均匀变形。

在加工和锻造过程中,金属材料可能会出现不均匀的变形,从而导致脱合现象。

2、材料的微观组织不均。

金属材料的微观组织不均可能会导致脱合现象的发生。

例如,过度冷却或退火不够充分等。

3、操作不当。

加工过程中操作不当也可能导致脱合现象的发生。

例如,加热过程中温度控制不当,以及在锻造过程中对锻造参数的控制不够严格等。

大型锻件中常见的缺陷与对策大全

大型锻件中常见的缺陷与对策大全

大型锻件中常见的缺陷与对策大全(实用版)目录1.大型锻件概述2.大型锻件中常见的缺陷2.1 偏析2.2 疏松2.3 密集性夹杂物2.4 发纹2.5 白点3.缺陷产生的原因3.1 温度变化和分布不均匀3.2 金属塑性流动差别大3.3 钢锭冶金缺陷多4.缺陷的检测方法4.1 无损检测技术4.2 表面检测5.缺陷的对策5.1 优化锻造工艺5.2 改进材料质量5.3 提高设备性能5.4 强化生产管理正文一、大型锻件概述大型锻件是指尺寸大、重量重的锻件,通常用于制造大型机械设备、船舶、电力设备等。

由于其尺寸和重量的特性,大型锻件在制造过程中容易产生各种缺陷,严重影响设备的性能和安全。

因此,研究大型锻件中常见的缺陷及其对策是十分必要的。

二、大型锻件中常见的缺陷1.偏析偏析是指合金中成分分布不均匀的现象,可能导致锻件的力学性能不稳定。

2.疏松疏松是指锻件中存在许多孔隙,容易降低锻件的强度和韧性。

3.密集性夹杂物密集性夹杂物是指锻件中存在的大量微小夹杂物,会影响锻件的性能。

4.发纹发纹是指锻件表面出现的细小纹路,可能引起疲劳裂纹,影响锻件的使用寿命。

5.白点白点是指锻件中出现的白色斑点,通常是由于锻件冷却过快引起的,可能影响锻件的性能。

三、缺陷产生的原因1.温度变化和分布不均匀大型锻件在加热和冷却过程中,由于截面尺寸大、热传导不均匀,导致温度变化和分布不均匀,从而引发缺陷。

2.金属塑性流动差别大在锻造过程中,金属的塑性流动差别大,可能导致部分区域变形不足,产生缺陷。

3.钢锭冶金缺陷多钢锭中的冶金缺陷,如夹杂物、气孔等,在锻造过程中可能被放大,导致锻件缺陷。

四、缺陷的检测方法1.无损检测技术无损检测技术可以检测锻件内部的缺陷,如射线探伤、超声波探伤等。

2.表面检测表面检测可以观察锻件表面的缺陷,如磁粉探伤、渗透探伤等。

五、缺陷的对策1.优化锻造工艺通过调整加热温度、保温时间、锻造顺序等,优化锻造工艺,减少缺陷产生。

模锻在锻造过程中缺陷及预防措施

模锻在锻造过程中缺陷及预防措施

模锻在锻造过程中缺陷及预防措施引言模锻是一种常见的金属锻造工艺,具有高效、高精度的特点。

然而,在模锻过程中,由于各种因素的影响,常常会出现一些缺陷。

本文将详细介绍模锻过程中常见的缺陷及其预防措施,旨在帮助读者更好地理解模锻工艺,提高产品质量。

1. 毛刺毛刺是模锻过程中常见的缺陷之一,主要表现为锻件表面出现不规则的突起。

毛刺的产生主要与模具设计、焊缝准备不当、材料不合理等因素有关。

1.1 模具设计在模锻过程中,模具的设计起着至关重要的作用。

合理的模具设计可以减少毛刺的发生。

首先,要确保模具的表面光洁度,在模具表面涂覆一层光滑的润滑剂,减少锻件与模具的摩擦。

其次,要注意模具的边缘处理,采用倒角或圆弧等设计,减少锻件与模具接触时的边缘压力。

1.2 焊缝准备毛刺的另一个常见原因是焊缝准备不当。

焊缝处存在不均匀的应力分布,这会导致焊缝周围的材料在锻造过程中容易形成毛刺。

为了解决这个问题,我们可以通过提前进行焊缝的减薄和均匀化处理,确保焊缝处的应力分布更加均匀。

1.3 材料选择材料的选择对模锻过程中毛刺的发生起着重要作用。

某些材料在模锻时容易形成毛刺,这主要是因为其表面粗糙度较高或锻造温度过高。

合理选择材料,并严格控制锻造温度,可以有效预防毛刺的产生。

2. 气孔气孔是模锻过程中另一个常见的缺陷,主要由于锻件内部存在气体残留或吸附气体进入而引起。

气孔不仅影响锻件的外观质量,还会降低其力学性能。

2.1 真空处理为了减少气孔的产生,可以在模锻过程中采用真空处理技术。

真空处理可以有效地去除锻件内部的气体,减少气孔的形成。

在真空处理前,应注意确保锻件表面的净度,减少对气孔形成的影响。

2.2 材料处理合理的材料处理也是减少气孔的重要措施。

材料在模锻前,可以通过热处理、脱气等方式减少内部气体的含量。

同时,在材料的选择上,应尽量选择低气孔率的材料,以减少气孔的形成。

2.3 控制锻造参数控制锻造参数是减少气孔形成的关键。

首先,要合理控制锻造温度,确保材料能充分熔化并排出内部的气体。

锻造缺陷

锻造缺陷

锻造缺陷一、原材料缺陷造成的锻造缺陷1. 层状断口2. 碳化物偏析:含碳量高的合金钢开坯和轧制时共晶碳化物未被打碎造成不均匀偏析。

危害:带状碳化物使工件在淬火时产生较大的变形,并沿着碳化物带状处产生裂纹。

当碳化物级别较高时,对高速钢刀具的使用寿命极为不利,级别>5级是,可造成刀具崩刃或断裂。

3. 缩管残余:钢锭冒口部分切除不净,开坯轧时将夹杂物缩松或偏析残留在钢材内部,淬火时形成裂纹。

二、落料不当造成的锻件缺陷1. 锻件端面与轴线倾斜:剪切时未压紧2. 撕裂:刀片间隙太大3. 毛刺:切料时,部分金属被带入剪刀间隙之间,产生尖锐和毛刺。

后果:造成加热时局部过烧,锻造时产生折叠和开裂。

4. 端部裂纹:剪切大断面坯料时,圆形端面变成椭圆形,材料中产生很大的内应力,引起应力裂纹。

另外,气割落料前,原材料没有预热,产生加工应力导致裂纹5. 凸芯开裂:车床下料时,棒料端面中心留有凸芯,锻造时凸芯冷却快,由于应力集中造成开裂。

三、锻造工艺不当造成的缺陷1. 过热:加热停留时间过长或加热温度过高引起材料晶粒粗大2. 过烧:过烧时,晶粒特别粗大,断口呈石状。

对碳钢,金相组织出现晶界氧化和熔化;工模具钢晶界因为熔化而出现鱼骨状莱氏体;铝合金出现晶界熔化三角区或复熔球。

3. 锻造裂纹1)加热裂纹:尺寸大的坯料快速加热造成内外温差大,热应力大造成开裂。

特征:由中心向四周辐射状扩展,多产生于高合金材料2)心部开裂:常在坯料的头部,开裂深度与加热和锻造有关,有事贯穿整个坯料。

原因:加热时保温不足,坯料未热透,外部温度高,塑性好,变形大,内部温度低变形小,内外产生不均匀变形3)材质缺陷开裂:锻造时在缩孔夹渣碳化物偏析等材料缺陷处形成锻造裂纹4. 脱碳和增碳1)脱碳:钢材表面在高温下,碳被氧化发生脱碳,使表层组织含碳量下降,硬度下降,强度下降,脱碳层的深度与钢的成分、炉内气氛、温度有关。

通常高碳钢易氧化脱碳,氧化性气氛中易脱碳。

锻造缺陷

锻造缺陷

锻造缺陷锻造工艺不当产生的缺陷通常有以下几种1.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。

2.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。

3.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。

4.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。

5.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。

锻造常见缺陷及原因

锻造常见缺陷及原因

锻造常见缺陷及原因锻造是一种常用的金属加工方法,通过加热金属材料使其软化,然后施加压力改变其形状和结构。

然而,在锻造过程中,常常会出现一些缺陷,这些缺陷可能会影响产品的质量和性能。

下面将介绍一些常见的锻造缺陷及其原因。

1.铸造夹杂物:夹杂物是指在锻造过程中由于材料的不纯或杂质的存在而产生的非金属颗粒。

夹杂物可能会损害锻件的力学性能,并在应力作用下起到裂纹的起始点。

夹杂物的常见原因包括原料不纯、金属液处理不当和冶炼技术不合理等。

2.表面皱纹:在锻造过程中,金属材料可能会产生表面皱纹,这些皱纹可能会降低产品的表面质量和耐蚀性。

表面皱纹的原因可能包括锻件的温度不合适、锻造速度过快、模具的设计不合理等因素。

3.裂纹:裂纹是指在锻造过程中产生的金属材料的断裂缺陷。

裂纹可能会导致锻件的断裂和失效。

裂纹的原因可能包括金属材料的内部应力过大、锻造过程中的温度和应变不均匀、模具的设计不合理等。

4.气孔:气孔是指锻件中的气体聚集在一起形成的孔洞。

气孔可能会降低锻件的力学性能并导致金属材料的脆性增加。

气孔的原因可能包括金属液中的气体溶解度高、金属液的排气不彻底、金属材料的氢含量高等。

5.凸缘:凸缘是指锻件表面的凹陷,通常是由于模具的设计不合理或者锻造过程中的卡位不良而引起的。

凸缘会降低锻造件的密封性和耐蚀性。

6.尺寸偏差:尺寸偏差是指锻造件的实际尺寸与设计尺寸之间的差异。

尺寸偏差可能会影响锻件的装配和使用,降低产品的功能性。

尺寸偏差的原因可能包括模具的磨损、材料的收缩率不均匀、锻造机床的精度不高等。

以上是一些常见的锻造缺陷及其原因。

为了避免这些缺陷的出现,可以通过优化锻造过程,提高金属材料的质量,改进模具设计和锻造工艺等手段来减少缺陷的发生。

同时,对于已经出现的缺陷,可以通过修复和加工的方法来消除或者修复。

第17章锻造成形过程中的缺陷及产生原因

第17章锻造成形过程中的缺陷及产生原因

第17章锻造成形过程中的缺陷及其防止方法§17.1 钢锭和钢材中的缺陷及其防止方法一、钢锭的缺陷钢锭有下列主要的缺陷:(1)缩孔和疏松钢锭中缩孔和疏松是不可避免的缺陷,但它们出现的部位可以控制。

钢锭中顶端的保温冒口,造成钢液缓慢冷却和最后凝固的条件,一方面使锭身可以得到冒口中钢液的补缩,另一方面使缩孔和疏松集中于此处,以便锻造时切除。

(2)偏析钢锭中各部分化学成分的不均匀性称为偏析。

偏析分为枝晶偏析和区域偏析两种,前者可以通过锻造以及锻后热处理得到消除,后者只能通过锻造来减轻其影响,使杂质分散,使显微孔隙和疏松焊和。

(3)夹杂不溶于金属基体的非金属化合物称为夹杂。

常见的夹杂如硫化物、氧化物、硅酸盐等。

夹杂使钢锭锻造性能变化,例如当晶界处低熔点夹杂过多时,钢锭锻造时会因热脆而锻裂。

夹杂无法消除,但可以通过适当的锻造工艺加以破碎,或使密集的夹杂分散,可以在一定程度上改善夹杂对锻件质量的影响。

(4)气体钢液中溶解有大量气体,但在凝固过程中不可能完全析出,以不同形式残存在钢锭内部。

例如氧与氮以氧化物、氮化物存在,成为钢锭中夹杂。

氢是钢中危害最大的气体,它会引起“氢脆”,使钢的塑性显著下降;或在大型锻件中造成“白点”,使锻件报废。

(5)穿晶当钢液浇注温度较高,钢锭冷却速度较大时,钢锭中柱状晶会得到充分的发展,在某些情况下甚至整个截面都形成柱状晶粒,这种组织称为穿晶。

在柱状晶交界处(如方钢锭横截面对角线上),常聚集有易熔夹杂,形成“弱面”,锻造时易于沿这些面破裂。

在高合金钢锭中容易遇到这种缺陷。

(6)裂纹由于浇注工艺或钢锭模具设计不当,钢锭表面会产生裂纹。

锻造前应将裂纹消除,否则锻造时由于裂纹的发展导致锻件报废。

(7)溅疤当钢锭用上注法浇注时,钢液冲击钢锭模底而飞溅到钢锭模壁上,这些附着的溅沫最后不能和钢锭凝固成一体,便成溅疤。

溅疤锻造前必须铲除,否则会形成表面夹层。

二、轧制或锻制的钢材中的缺陷轧制或锻制的钢材中往往存在如下缺陷:(1)裂纹和发裂裂纹是由于钢锭缺陷未清除,经过轧制或锻造使之进一步发展造成的。

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