锻件缺陷分析
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；
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。
锻件产品缺陷分析及防止方法
（作者单位：1.沈阳万恒锻造有限公司；2.沈阳市汽车工程学校）
锻件产品缺陷分析及防止方法
◎高杰1王本昊2
为了保证质量，对于金属锻件必须进行质量检验。对检验出有缺陷的锻件，根据使用要求（检验标准）和缺陷的程度确定其合格、或报废、或经过修补后使用。
一、自由锻件常见缺陷及其原因和防止方法
（一）裂纹1.表面裂纹。（1）表面横向裂纹。锻造时坯料表面出现横向较浅的裂纹，是由于钢锭皮下气泡暴露于表面不能锻合而形成的，其深度可达10mm 以上；或者操作时送进量过大，在塑性较差的金属坯料上也会出现这种缺陷。
锻造时坯料坯料表面出现横向较深的裂纹，是由于钢锭浇注和脱模后冷却不当等多种原因引起的，严重时由于浇注中断而造成横断成两截，成为无法挽救的废品。
表面横向裂纹往往在第1火次锻造中出现。一经发现，大型锻件可用火焰吹氧清理去掉，小锻件可用小剁刀剁除，以免裂纹在锻造时继续扩大。
防止方法是控制和保证钢锭的质量，改善钢锭起模后的冷却工艺，并控制操作时坯料的送进量。
（2）表面纵向裂纹。在第一次加热后鐓拔长或粗时，产生在坯料表面上的纵向裂纹，时由于钢锭模内壁缺陷或浇注操作不当或起模后冷却不当，以及钢锭倒棱时压下量过大，或者钢坯在扎制时就产生有纵向划痕造成的。
锻造时一经发现纵向裂纹应立即消除，以免缺陷继续扩大。
防止的方法是：提高钢锭质量；保证浇注操作的正确性；起模时控制冷却工艺；钢锭倒棱时控制压下量；对钢坯表面划痕较多的禁止使用，等等。
2.内部裂纹。（1）内部横向裂纹。这是不能从锻件外表看见的缺陷，只能通过磁力探伤、超声波检查发现。产生的原因是：冷钢锭在加热过程中，低温区的加热速度过快，或者塑性较差的高碳钢、高合金钢在锻造操作时相对送进量L/D （或L/H ）小于0.5。
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。
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
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。
锻件缺陷 标准
锻件缺陷的标准根据不同的标准和分类方式有所不同。
根据ASTM E54标准，锻件缺陷主要分为10类，包括表面划痕、内凹、外凸、斑点、杂质、裂纹、孔洞、氧化皮、热损伤和其他。其中，裂纹又可分为表面裂纹和层状断口缺陷，层状断口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，使钢材呈现出带状组织。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。
对于不同类型的锻件，也存在一些具体的缺陷标准。例如，在折弯和卷板锻件中，存在折叠和分层缺陷。折叠指的是金属材料在弯曲或扭转时，由于金属流动不均匀而产生的折缝。分层指的是金属材料在弯曲或扭转时，由于金属流动不均匀而产生的层状分离。这些缺陷的存在会影响锻件的质量和使用性能。
此外，对于碳化物偏析等缺陷，也存在一些标准。碳化物偏析经常出现在含碳高的合金钢中，例如高速钢。这种缺陷的存在会影响材料的力学性能和切削加工性能。
总之，对于不同类型的锻件和不同的缺陷类型，都存在一些具体的标准和分类方式。这些标准和分类方式可以用来评估锻件的质量和使用性能，并指导生产过程中的质量控制和工艺改进。
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。
(完整)引发锻件缺陷的主要原因
引发锻件缺陷的主要原因
一、备料不当产生的缺陷及其对锻件的影响
备料不当产生的缺陷有以下几种。
1.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
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.
3.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
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.
5.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
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。
锻件缺陷的主要特征及产生的原因
绪论
国家的装备制造能力的整体能力和发展水平决定着国家的经济实力、国防实力、综合国力和全球经济形势的竞争力与合作能力，决定着国家实现现代化和民族复兴的过程。制造业是国民经济建设的基础，锻造在现代制造业中占有举足轻重的地位。锻造在机床、重型机械、矿山机械、石油机械、水电设备、汽车、航空航天、核能及军工产品中占有比较大的比重。由于锻压生产具有生产效率高、材料利用率和改善制件的内部组织及机械性能等显著特点，因此采用锻压生产零件的制造方法在各行各业中所占的比例很大。随着精密成型、少无切削技术的发展，降低生产成本、减少产品质量、提高产品性能和质量要求的不断提高，锻压生产在工业、国防、航空航天以及其他各种装备制造业中的作用会越来越大。
锻件缺陷的主要特征及产生的原因
制造业是国民经济建设的基础，锻造在现代制造业中占有举足轻重的地位。锻造在机床、重型机械、矿山机械、石油机械、水电设备、汽车、航空、核能及军工产品中占有比较大的比重。国家的装备制造能力的整体能力和发展水平决定着国家的经济实力、国防实力、综合国力和全球经济形势的竞争力与合作能力，决定着国家实现现代化和民族复兴的过程。由于锻压生产具有生产效率高、材料利用率和改善制件的内部组织及机械性能等显著特点，因此采用锻压生产零件的制造方法在各行各业中所占的比例很大。随着精密成型、少无切削技术的发展，降低生产成本、减少产品质量、提高产品性能和质量要求的不断提高，锻压生产在工业、国防、航空航天以及其他各种装备制造业中的作用会越来越大。
一锻造概述
锻造
利用冲击力或静压力使加热后的坯料在锻压设备上、下砧之间产生塑性变形，以获得所需尺寸、形状和质量的锻件加工方法称为锻造。常用的锻造方法为自由锻、模锻及胎模锻。
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。
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。
大型锻件中常见缺陷
大型锻件中常见的缺陷与对策
2010-5-27 8:49:16 来源：中国钢铁产业网信息中心编辑：王宝玉
大型锻件中常见的缺陷与对策大型锻件中的缺陷，从性质上分为化学成分、组织性能不合格，第二相析出，类孔隙性缺陷和裂纹五大类。从缺陷的产生方面可分为，在冶炼、出钢、注锭、脱模冷却或热送过程中产生的原材料缺陷及在加热、锻压、锻后冷却和热处理过程中产生的锻件缺陷两大类。
大型锻造中，由于锻件截面尺寸大，加热、冷却时，温度的变化和分布不均匀性大，锻压变形时，金属塑性流动差别大，加上钢锭大冶金缺陷多，因而容易形成一些不同于中小型锻造的缺陷。如严重偏析和疏松，密集性夹杂物，发达的柱状晶及粗大不均匀结晶，敏感开裂与白点倾向，晶粒遗传性与回火脆性，组织性能的严重不均匀性，形状尺寸超差等等。
大型锻件中常见的主要缺陷有；
1.偏析
钢中化学成分与杂质分布的不均匀现象，称为偏析。一般将高于平均成分者，称为正偏析，低于平均成分者，称为负偏析。尚有宏观偏析，如区域偏析与微观偏析，如枝晶偏析，晶间偏析之分。
大锻件中的偏析与钢锭偏析密切相关，而钢锭偏析程度又与钢种、锭型、冶炼质量及浇注条件等有关。合金元素、杂质含量、钢中气体均加剧偏析的发展。钢锭愈大，浇注温度愈高，浇注速度愈快，偏析程度愈严重。
（1）区域偏析
它属于宏观偏析，是由钢液在凝固过程中选择结晶，溶解度变化和比重差异引起的。如钢中气体在上浮过程中带动富集杂质的钢液上升的条状轨迹，形成须状∧形偏析。顶部先结晶的晶体和高熔点的杂质下沉，仿佛结晶雨下落形成的轴心∨形偏析。沉淀于锭底形成负偏析沉积锥。最后凝固上部区域，碳、硫、磷等偏析元素富集，成为缺陷较多的正偏析区。
常用锻件的缺陷及排除措施
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局部充 填不足
过烧
锻件缺陷 欠压
表现特证 产生原因 垂直于分模面方向的尺寸 1、锻造温度过低 普遍增大 2、设备锤击力不足 1、滑块与导轨之间间隙过大 锻件沿要模面的上半部相 2、锻模定位止口或锁扣（导柱） 对于下半部产生位移 间隙过大 3、模具安装不良 1、锻造温度过低，金属流动性差 主要发生在筋肋、凸角、 2、设备锤击力不足 转角、圆角部位 3、制坯尺寸不合理 材料塑性急剧降低，过烧 1、加热温度过高或在高温加热区 处晶粒出现氧化及熔化， 停留时间过长 产生裂纹
锻件缺陷分析
锻件缺陷分析
锻造对金属组织、性能的影响与锻件缺陷
锻件的缺陷包括表面缺陷和内部缺陷。有的锻件缺陷会影响后续工序的加工质量，有的则严重影响锻件的性能，降低所制成品件的使用寿命，甚至危及安全。因此，为提高锻件质量，避免锻件缺陷的产生，应采取相应的工艺对策，同时还应加强生产全过程的质量控制。
概要介绍三方面的问题：锻造对金属组织、性能的影响与锻件缺陷；锻件质量检验的内容和方法；锻件质量分析的一般过程。
（一）锻造对金属组织和性能的影响
锻造生产中，除了必须保证锻件所要求的形状和尺寸外，还必须满足零件在使用过程中所提出的性能要求，其中主要包括：强度指针、塑性指针、冲击韧度、疲劳强度、断裂韧度和抗应力腐蚀性能等，对高温工作的零件，还有高温瞬时拉伸性能、持久性能、抗蠕变性能和热疲劳性能等。
锻造用的原材料是铸锭、轧材、挤材和锻坯。而轧材、挤材和锻坯分别是铸锭经轧制、挤压及锻造加工后形成的半成品。锻造生产中，采用合理的工艺和工艺参数，可以通过下列几方面来改善原材料的组织和性能：
1）打碎柱状晶，改善宏观偏析，把铸态组织变为锻态组织，并在合适的温度和应力条件下，焊合内部孔隙，提高材料的致密度；
2）铸锭经过锻造形成纤维组织，进一步通过轧制、挤压、模锻，使锻件得到合理的纤维方向分布；
3）控制晶粒的大小和均匀度；
4）改善第二相（例如：莱氏体钢中的合金碳化物）的分布；
5）使组织得到形变强化或形变——相变强化等。
由于上述组织的改善，使锻件的塑性、冲击韧度、疲劳强度及持久性能等也随之得到了提高，然后通过零件的最后热处理就能得到零件所要求的硬度、强度和塑性等良好的综合性能。
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。
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锻造对金属组织、性能的影响与锻件缺陷
锻件的缺陷包括表面缺陷和内部缺陷。有的锻件缺陷会影响后续工序的加工质量，有的则严重影响锻件的性能，降低所制成品件的使用寿命，甚至危及安全。因此，为提高锻件质量，避免锻件缺陷的产生，应采取相应的工艺对策，同时还应加强生产全过程的质量控制。
概要介绍三方面的问题：锻造对金属组织、性能的影响与锻件缺陷；锻件质量检验的内容和方法；锻
件质量分析的一般过程。
（一）锻造对金属组织和性能的影响锻造生产中，除了必须保证锻件所要求的形状和尺寸外，还必须满足零件在使用过程中所提出的性能要求，其中主要包括：强度指针、塑性指针、冲击韧度、疲劳强度、断裂韧度和抗应力腐蚀性能等，对高温工作的零件，还有高温瞬时拉伸性能、持久性能、抗蠕变性能和热疲劳性能等。
锻造用的原材料是铸锭、轧材、挤材和锻坯。而轧材、挤材和锻坯分别是铸锭经轧制、挤压及锻造加工后形成的半成品。锻造生产中，采用合理的工艺和工艺参数，可以通过下列几方面来改善原材料的组织和性能：1）打碎柱状晶，改善宏观偏析，把铸态组织变为锻态组织，并在合适的温度和应力条件下，焊合内部
孔隙，提高材料的致密度；
2）铸锭经过锻造形成纤维组织，进一步通过轧制、挤压、模锻，使锻件得到合理的纤维方向分布；
3）控制晶粒的大小和均匀度；
4）改善第二相（例如：莱氏体钢中的合金碳化物）的分布；
5）使组织得到形变强化或形变——相变强化等。
由于上述组织的改善，使锻件的塑性、冲击韧度、疲劳强度及持久性能等也随之得到了提高，然后通
过零件的最后热处理就能得到零件所要求的硬度、强度和塑性等良好的综合性能。
但是，如果原材料的质量不良或所采用的锻造工艺不合理，则可能产生锻件缺陷，包括表面缺陷、内
部缺陷或性能不合格等。
（二）原材料对锻件质量的影响原材料的良好质量是保证锻件质量的先决条件，如原材料存在缺陷，将影响锻件的成形过程及锻件的最终质量。
如原材料的化学元素超出规定的范围或杂质元素含量过高，对锻件的成形和质量都会带来较大的影响，例如：S、B、Cu、Sn等元素易形成低熔点相，使锻件易出现热脆。为了获得本质细晶粒钢，钢中残余铝含量需控制在一定范围内，例如Al酸0 • 02 %〜0. 04 % （质量分数）。含量过少，起不到控制晶粒长大的作用，常易使锻件的本质晶粒度不合格；含铝量过多，压力加工时在形成纤维组织的条件下易形成木纹状断口、撕痕状断口等。又如，在1Cr18Ni9Ti 奥氏体不锈钢中，Ti、Si、Al、Mo 的含量越多，则铁素体相越多，锻造时愈易形成带状裂纹，并使零件带有磁性。
如原材料内存在缩管残余、皮下起泡、严重碳化物偏析、粗大的非金属夹杂物（夹渣）等缺陷，锻造时易使锻件产生裂纹。原材料内的树枝状晶、严重疏松、非金属夹杂物、白点、氧化膜、偏析带及异金属混人等缺陷，易引起锻件性能下降。
原材料的表面裂纹、折叠、结疤、粗晶环等易造成锻件的表面裂纹。
（三）锻造工艺过程对锻件质量的影响锻造工艺过程一般由以下工序组成，即下料、加热、成形、锻后冷却、酸洗及锻后热处理。锻造过程中如果工艺不当将可能产生一系列的锻件缺陷。
加热工艺包括装炉温度、加热温度、加热速度、保温时间、炉气成分等。如果加热不当，例如加热温度过高和加热时间过长，将会引起脱碳、过热、过烧等缺陷。
对于断面尺寸大及导热性差、塑性低的坯料，若加热速度太快，保温时间太短，往往使温度分布不均匀，引起热应力，并使坯料发生开裂。
锻造成形工艺包括变形方式、变形程度、变形温度、变形速度、应力状态、工模具的情兄和润滑条件等，如果成形工艺不当，将可能引起粗大晶粒、晶粒不均、各种裂纹、折叠。寒流、涡流、铸态组织残留等。
锻后冷却过程中，如果工艺不当可能引起冷却裂纹、白点、网状碳化物等。
（四）锻件组织对最终热处理后的组织和性能的影响奥氏体和铁素体耐热不锈钢、高温合金、铝合金、镁合金等在加热和冷却过程中，没有同素异构转变的材料，以及一些铜合金和钛合金等，在锻造过程中产生的组织缺陷用热处理的办法不能改善。
在加热和冷却过程中有同素异构转变的材料，如结构钢和马氏体不锈钢等，由于锻造工艺不当引起的某些组
织缺陷或原材料遗留的某些缺陷，对热处理后的锻件质量有很大影响。现举例说明如下：
1）有些锻件的组织缺陷，在锻后热处理时可以得到改善，锻件最终热处理后仍可获得满意的组织和性能。例如，在一般过热的结构钢锻件中的粗晶和魏氏组织，过共析钢和轴承钢由于冷却不当引起的轻微的网状碳化物等。
2）有些锻件的组织缺陷，用正常的热处理较难消除，需用高温正火、反复正火、低温分解、高温扩散退火等措施才能得到改善。例如，低倍粗晶、9Cr18 不锈钢的孪晶碳化物等。
3）有些锻件的组织缺陷，用一般热处理工艺不能消除，结果使最终热处理后的锻件性能下降，甚至不
合格。例如，严重的石状断口和棱面断口、过烧、不锈钢中的铁素体带、莱氏体高合金工具钢中的碳化物网和带等。
4）有些锻件的组织缺陷，在最终热处理时将会进一步发展，甚至引起开裂。例如，合金结构钢锻件中的粗晶组织，如果锻后热处理时未得到改善，在碳、氮共渗和淬火后常引起马氏体针粗大和性能不合格；高速钢中的粗大带状碳化物，淬火时常引起开裂。
锻造过程中常见的缺陷及其产生原因在锻造过中常见的缺陷中将具体介绍。应当指出，各种成形方法中的常见缺陷和各类材料锻件的主要缺陷都是有其规律的。
不同成形方法，由于其受力情况不同，应力应变特点不一样，因而可能产生的主要缺陷也是不一样的。例如，坯料镦粗时的主要缺陷是侧表面产生纵向或45 °方向的裂纹，锭料镦粗后上、下端常残留铸态组织等；矩形截面坯料拔长时的主要缺陷是表面的横向裂纹和角裂，内部的对角线裂纹和横向裂纹；开式模锻时的主要缺陷
则是充不满、折叠和错移等。各主要成形工序中常见的缺陷将在各主要成形工序中常见的缺
陷与对策中详细介绍
不同种类的材料，由于其成分、组织不同，在加热、锻造和冷却过程中，其组织变化和力学行为也不同，因而锻造工艺不当时，可能产生的缺陷也有其特殊性。例如，莱氏体高合金工具钢锻件的缺陷主要是碳化物颗粒粗大、分布不均匀和裂纹，高温合金锻件的缺陷主要是粗晶和裂纹；奥氏体不锈钢锻件的缺陷主要是晶间贫铬，抗