大锻件内部微裂纹成因与控制
铸件裂纹和六种铸件常见缺陷的产生原因及防止方法
铸件裂纹和六种铸件常见缺陷的产生原因及防止方法铸件裂痕主要分为两类，热裂和冷裂！热裂热裂是裂纹外形弯弯曲曲，断口很不规则呈藕断丝连状，而且表面较宽，越到里面越窄，属热裂其机理是：钢水注入型腔后开始冷凝，当结晶骨架已经形成并开始线收缩后，由于此时内部钢水并未完成凝固成固态使收缩受阻，铸件中就会产生应力或塑性变形，当它们超过在此高温下的材质强度极限时，铸件就会开裂。
热裂纹的形貌和特征热裂纹是铸件在凝固末期或凝固后不久尚处于强度和塑性很低状态下，因铸件固态收缩受阻而引起的裂纹。
热裂纹是铸钢件、可锻铸铁件和某些轻合金铸件生产中常见的铸造缺陷之一。
热裂纹在晶界萌生并沿晶界扩展，其形状粗细不均，曲折而不规则。
裂纹的表面呈氧化色，无金属光泽。
铸钢件裂纹表面近似黑色，而铝合金则呈暗灰色。
外裂纹肉眼可见，可根据外形和断口特征与冷裂区分。
热裂纹又可分为外裂纹和内裂纹。
在铸件表面可以看到的热裂纹称为外裂纹。
外裂纹常产生在铸件的拐角处、截面厚度急剧变化处或局部疑固缓慢处、容易产生应力集中的地方。
其特征是表面宽内部窄，呈撕裂状。
有时断口会贯穿整个铸件断面。
热裂纹的另一特征是裂纹沿晶粒边界分布。
内裂纹一般发生在铸件内部最后凝固的部位裂纹形状很不规则，断面常伴有树枝晶，通常情况下，内裂纹不会延伸到铸件表面。
热裂纹形成的原因形成热裂纹的理论原因和实际原因很多，但根本原因是铸件的凝固方式和凝固时期铸件的热应力和收缩应力。
液体金属浇入到铸型后，热量散失主要是通过型壁，所以，凝固总是从铸件表面开始。
当凝固后期出现大量的枝晶并搭接成完整的骨架时，固态收缩开始产生。
但此时枝晶之间还存在一层尚未凝固舶液体金属薄膜（液膜），如果铸件收缩不受任何阻碍，那么枝晶骨架可以自由收缩，不受力的作用。
当枝晶骨架的收缩受到砂型或砂芯等的阻碍时，不能自由收缩就会产生拉应力。
当拉应力超过其材料强度极限时，枝晶之间就会产生开裂。
如果枝晶骨架被拉开的速度很慢，而且被拉开部分周围有足够的金属液及时流入拉裂处并补充，那么铸件不会产生热裂纹。
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。
锻造裂纹的分析与防治研究
锻造裂纹的分析与防治研究裂纹是当前影响锻造生产发展和锻件质量的突出问题，也是锻造行业研究讨论的热点、难点课题。
随着科技的进步、社会经济的发展，新机器、新材料广泛应用，锻造中的新问题也不断涌现，比如高合金钢应用逐年增多，锻造裂纹频发也进一步突现，有的已经成为制约锻造生产发展的关键，引起了锻造厂家的普遍关注。
1 锻造裂纹特征、产生的原因传统的力学与材料学理论都认为裂纹由形核、扩展、微裂纹聚合直至断裂，是一个不可逆的热力学过程。
根据现有理论，在大型锻件的生产、使用、维护，乃至损伤容限评估等各方面，人们都假定微裂纹发展的必然趋势就是断裂。
实际上，任何成份与结构不均质，包括含微裂纹 ) 的材料，在热力学许可的条件下，都将趋于均匀化，这也同样是热力学的基本原理。
锻造裂纹的宏观特征 : 裂纹主要出现在锻造侧面的弧形处，裂纹比较粗大，一般以多条、多种特征的形式存在，无明显细尖端，比较圆钝，无明显的方向性，有时会出现一些较细的锻造裂纹。
肉眼可见裂纹走向基本都始于锻造面，呈垂直状或螺旋状向另一侧延伸，甚至有些锻造裂纹贯穿上下锻造面。
热处理裂纹的宏观特征: 裂纹刚健挺直，呈穿晶分布，起始点较宽，尾部细长曲折，常发生在工件的棱角槽口、截面突变处。
锻造过程 ( 包括加热、冷却 ) 中裂纹的产生与金属的受力情况、组织结构、变形温度和变形速度等有关。
除了工具给予工件的作用外，还有变形不均匀和变形速度不同引起的附加应力、温度不均匀引起的热应力和组织转变不同产生的组织应力。
金属的组织结构是裂纹产生和扩展的内部依据 ; 应力状态、变形速度和变形温度是裂纹产生和扩展的外部条件，通过对金属组织和微观机制的影响而对裂纹的发生和扩展发生作用。
4 修复内裂表明的原理和方法超声波探伤表明，大锻件内部存在裂纹与类孔隙缺陷是造成废品的重要原因，其中多数是由于坯料内部存在有疏松、夹杂物、粗晶和裂纹。
它们由于局部的不均匀变形，在巨大的集中应力和剪应力作用下，导致难以锻合、压实和生成变形损伤。
铸造裂纹产生的原因和避免的措施
铸造裂纹产生的原因和避免的措施铸造是一种重要的金属成型工艺，广泛应用于汽车、航空、航天、军工等领域。
然而，铸造件在生产中常常会出现裂纹缺陷，导致产品质量下降，甚至造成安全事故。
本文将就铸造裂纹的产生原因和避免措施进行简要介绍。
铸造裂纹产生的原因铸造裂纹主要有以下几个原因。
1. 材料缺陷铸造材料在生产过程中，常常会出现缺陷，如气孔、夹杂、杂质等，这些缺陷会在铸造冷却过程中形成应力集中区域，导致裂纹的产生。
2. 铸造工艺不合理铸造工艺不合理也是造成铸造件裂纹的重要原因。
如浇口不当、冷却不均、浇注速度过快等，都会导致铸造件的应力不均匀，从而形成裂纹。
3. 设计不合理铸造件的设计也会影响裂纹的产生。
当设计不合理时，会使铸造件应力分布不均匀，从而形成裂纹。
4. 环境因素环境因素也可能导致铸造件裂纹的产生。
如温度过高或过低、环境湿度过高、风力过大等，都会影响铸造件的冷却速度，从而形成裂纹。
避免铸造裂纹的措施为了避免铸造裂纹的产生，我们可以采取以下措施。
1. 优化材料在生产过程中，对铸造材料进行优化，去除缺陷，可以有效减少铸造裂纹的产生。
2. 检查工艺在生产过程中，对铸造工艺进行检查，保证浇口、浇注速度等符合要求，可以有效减少铸造件裂纹的产生。
3. 合理设计设计时要考虑到铸造件内部的应力分布，合理设计无疑可以减少铸造裂纹的产生。
4. 控制环境在铸造过程中，要控制环境温度、湿度和风力等因素，使铸造件冷却均匀，从而减少裂纹的产生。
结语本文介绍了铸造裂纹的产生原因和避免措施。
铸造件裂纹的产生很大程度影响了铸造件的质量和使用寿命，因此，为了提高产品质量，我们必须采取措施避免铸造裂纹的产生。
大型锻件内部缺陷分析及消除内裂纹的措施
大型锻件 内部 缺 陷分析及 消除 内裂纹的措施
宫成立 关谷 涵 （ 阳职 业技 术学 院 ， 阳 １０ ４ ） 沈 沈 １０５
Ａｎ ｌｓｓｏ ｒ ｅ ｓ ａｅｆ ｒ ｉｇｉｔ ｒ ａ ｅ ｅ ｔ ｎ ａ ｕ ｅ ｆ ｌ ｎ ｔ ｇｉｔ ｒ ａ ｒ ｃ ｓ ａｙ ｉ ｎｌ ｇ － ｃ ｌ ｇｎ ｅ ｎ ｌ ｆ ｃ ｄ ｍｅ ｓ ｒ ｓｏ ｉ ａ ｉ ｅ ｎ ｌ ａ ｋ ａ ｏ ｎ ｄ ａ ｅ ｍｉ ｎ ｎ ｃ
中图分类 号 ： Ｈ１ 。Ｇ ３ Ｔ ６ Ｔ ３５
文献 标识 码 ： Ａ
钢铁的冶金 质量 和凝 固特性不可避免地会给钢锭带来 许多 夹杂 、 疏松 、 裂纹等原始缺 陷， 虽然 随着 冶炼 浇注技术 的进步 ， 这 些缺陷的数量 、 大小 、 状 、 形 分布 和组成等都会 得到较大程 度的 改善 ， 但夹杂仍然存在。传统锻造理 论认为 ， 塑性加工的作用一
（ ）０ 时 ， １８ ｏＣ 裂纹 中间仍为空洞 ， 如图 １ａ所示 。 （） （） ２ 温度上升 到 ９ ０Ｃ， ０ ￣ 裂纹的尖端 部分 首先修 复 ， 使裂 纹 的实际尺寸减小 ， 如图 ｌｂ 所示。 （） （） ３ 当温度达 １０ ￣时 ， ００ 原裂 纹部位 已经基 本上被 重结 晶
上述现象表明 ， 在一定 的条件下 ， 金属 材料 内部 的裂纹是可 性质 的裂 纹等组织 不致 密的缺陷。 很显然 ， 锻件 中心 的铸态组织 以被修复的。
★来稿 日期 ： ０ — ７ ０ ２ ８０—６ ０
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第 ５期
宫 成 立等 ： 大型锻 件 内部 缺 陷分 析及 消除 内裂纹 的措 施
Ｇ Ｎ ｈ ｎ —ｉ Ｇ Ａ ｕ ｈ ｎ（ ｈ ｎ ａ ｇＰｏ ｓｉｎ ｌ ｅｈ ｏｏｙＩｓ ｔｔ，ｈ ｎ ａ ｇ１ ０ ４ ， ｈｎ ） Ｏ Ｇ Ｃ ｅ ｇ ｌ Ｕ Ｎ Ｇ — ａ Ｓ ｅ ｙｎ ｒｆ ｓ ａ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｔｕｅ Ｓ ｅ ｙｎ １０ ５ Ｃ ｉａ ， ｅ ｏ ｎｉ
锻造和热处理过程中裂纹形成原因分析
锻造和热处理过程中裂纹形成原因分析摘要：在锻造以及热处理中极易出现裂纹，为此锻造以及热处理过程中的裂纹处理成为各个学者研究的重点，同时，构件尺寸、材质等之间的差异其所出现的裂纹几率也各不相同，基于此，本文通过对锻造以及热处理缺陷的相关分析，找出了锻造和热处理过程中裂纹形成的原因并提出了针对性的解决意见。
关键词：锻造热处理裂纹原因分析处理引言作为锻造以及热处理过程中最为常见的缺陷之一，裂纹的形成严重制约了锻造效率，并且对于大型锻件而言，其裂纹出现的几率则更高，所以加强对裂纹形成的原因分析对于减少裂纹产生，提升锻造效果具有重要意义。
1锻造缺陷与热处理缺陷第一，过热或者过烧。
具体表现形式为晶粒粗大并具有较为明显的魏氏组织；而造成过烧的情况则说明热处理过程中温度较高，断口晶粒凹凸不平，缺乏金属光泽，并且晶界周围具有氧化脱碳的情况；第二，锻造裂纹。
主要出现在组织粗大且应力较为集中处，裂纹内部往往呈现氧化皮情况。
在锻造过程中无论是温度过高，还是过低均会导致裂纹的出现；第三，折叠。
由于切料、冲孔、锻粗糙等原因而致使材料表面发生了缺陷，而此时一旦经过锻造自然其会由于表面氧化皮缺陷内卷而形成折叠。
通过显微镜的观察可以明显的发现折叠周围的脱碳情况较为严重；第四，淬裂。
该缺陷的明显特征就是刚健挺直且起始点较宽，尾部则细长曲直。
由于此缺陷往往是产生在马氏体转变发生以后，所以裂纹周围与其他区域没有明显的差别且无脱碳情况；第五，软点。
造成此种缺陷的原因主要是由于加热不足，保温时间不足而造成冷却不均匀导致的。
2实验方法2.1试样制备和宏观观察在开始试验之前只需要对构件毛坯裂纹进行简单的宏观观测并选择要进行实验的区域即可。
然后，在利用手边的工具来队选取的区域进行切割，需注意的是，切割方向必须要垂直镜像，切割长度要低于10mm。
可以通过多种方式进行取样但是一定要科学的选择取样的温度以及环境，如果实验温度较高，则可以通过凉水来进行冷却，进而防止在取样过程中构件内部结构遭到损坏。
轴锻件裂纹的措施
轴锻件裂纹的措施1. 引言轴锻件是机械传动装置中常用的重要零部件，其性能直接影响着设备的使用寿命和安全性。
然而，由于制造工艺、材料性能和使用差错等因素，轴锻件在使用过程中常常会出现裂纹的问题。
轴锻件的裂纹不仅会降低零部件的承载能力，还可能导致零部件的破坏性破裂。
因此，采取有效的措施来解决和预防轴锻件裂纹问题具有重要意义。
2. 形成裂纹的原因轴锻件裂纹的形成原因较为复杂，主要包括以下几个方面：2.1 制造工艺不当在制造过程中，如果对轴锻件的材料选择、加热温度和时间控制、锻造工艺参数等方面存在问题，就容易在零部件中形成内部缺陷，从而导致裂纹的形成。
2.2 材料性能不理想轴锻件的材料性能直接决定了其承载能力和抗裂纹能力。
如果选用的材料存在成分不均匀、夹杂物过多、强度不够等问题，则容易导致轴锻件在使用阶段产生裂纹。
2.3 使用及维护不当在使用和维护过程中，如果没有按照正确的方法和要求来操作，例如超负荷使用、频繁冲击加载、没有定期进行润滑和检查等，都可能加剧轴锻件的疲劳破坏，从而形成裂纹。
3. 解决轴锻件裂纹问题的措施针对轴锻件裂纹问题的原因，我们可以采取以下措施来解决和预防：3.1 加强制造工艺控制在轴锻件的制造过程中，应加强对材料选择、加热温度和时间控制、锻造工艺参数等方面的控制。
通过优化制造工艺，可以减少轴锻件内部的缺陷和应力集中，从而降低裂纹的形成概率。
3.2 提高材料质量选用具有良好材料性能的材料，提高轴锻件的抗拉强度和韧性，从而增加轴锻件的抗裂纹能力。
3.3 加强使用和维护管理在使用和维护过程中，要按照正确的方法和要求来操作，避免超负荷使用、频繁冲击加载等不合理的操作方式。
另外，要定期进行润滑和检查工作，及时发现和处理存在的问题，避免因疏忽而导致轴锻件裂纹的形成。
3.4 定期进行非破坏性检测为了及时发现轴锻件中的裂纹，可以定期进行非破坏性检测。
通过超声波、磁粉检测等技术手段，可以对轴锻件进行全面的检测，及时发现和处理存在的裂纹问题。
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。
锻造裂纹产生的原因及解决 方法
锻造裂纹产生的原因及解决方法锻造裂纹产生的原因及解决方法2011-04-2509:28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。
(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。
下面分析不同外力引起开裂的情况。
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3-34)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。
材料加工过程中裂纹的形成与控制研究
材料加工过程中裂纹的形成与控制研究随着制造工艺的不断进步，材料加工技术也越发成熟。
然而，在生产实践中，裂纹问题仍然是给材料加工过程带来很大困扰的常见问题之一。
裂纹的出现可能会导致产品的废品率升高，给企业带来损失。
因此，如何控制裂纹的形成，提高产品质量是每一个企业都面临的难题。
一、裂纹的形成原因在材料加工过程中，裂纹的形成是由多种原因引起的。
下面就常见的引起裂纹的原因进行解析：1.应变过大：在材料加工过程中，如果受到挤压、拉伸或者弯曲等应变形变化过大的情况下，就容易产生裂纹。
这是因为当材料达到极限后，势必会开始发生变形，如果变形太大，就容易引起裂纹。
2.异质性：有些材料是复杂异种的合金材料，统一的成分难以控制。
材料的本身缺陷或者超过一定的原子大小容差，就容易形成裂纹。
3.表面缺陷：表面缺陷包括裂纹、碎屑、毛刺等，这些表面的问题都会影响材料的性质，容易发生裂纹。
4.材料硬度过大：有些材料硬度过大，容易产生裂纹。
这是因为材料硬度过大，就容易形成残余应力，一旦引入应变过程中，材料表面就会出现裂痕。
5.工艺问题：制造工艺的问题也可能会产生裂纹。
在材料加工过程中，如果没有考虑到工艺方面的问题，就容易产生裂纹。
二、裂纹的形成控制方法以上是裂纹常见的形成原因，相信了解到这些之后，对于如何控制裂纹也应该有了更深入的认识。
下面就具体探讨下在实际生产中，如何控制裂纹。
1.合理的工艺流程合理的工艺流程是防止裂纹形成的重要条件之一，当然，这个前提是材料本身是没有缺陷的。
例如，在钢铁的淬火过程中，如果温度和时间不恰当，极易容易产生裂纹。
因此，在实际的工艺流程中，我们必须时刻注意温度和时间的控制，以保证每一个步骤都符合要求。
2.减少残余应力在材料加工过程中，由于残余应力的存在，也会导致裂纹的形成。
因此，减少残余应力也是防止裂纹形成的关键之一。
常见的方法有氦气热处理、机械加工（打磨、抛光）、打孔、激光排氧等。
3.合理的加工工艺合理的加工工艺也是防止裂纹形成的重要条件之一。
锻造裂纹的原因分析及预防措施
锻造裂纹的原因分析及预防措施
φ288mm冷轧辊尾部锻造裂纹
锻件成形及缺陷位置示意图
该件产品用1.75吨钢锭出3件产品,成形情况 及缺陷出现位置如图示
应力状态如图示
防止裂纹再次产生的措施
从冶炼的角度讲，应从提高钢锭头尾部的冶金质量， 即提高钢的纯净度和细化晶粒、均匀结晶组织的角 度出发，改善冶炼条件，提高头尾部的可锻性；
从锻压方面讲，应从应力状态和减小锤击力出发， 即避免产生轴心径向拉应力和减小变形程度的方面 做文章，避免裂纹的产生。打击辊颈时，送进量应 限制在坯料直径的0.5~0.8倍之间，避免拔长辊颈时 出现径向展宽现象，既提高了拔长效率，又避免轴 心的径向拉应力。另外，限制锤的打击力，尽可能 在两吨锤上成形，并选择合适的压下量，以减轻心 的变形程度。两方面入手，以避免裂纹的产生。
说明
以上观点仅为个人看法。
头 1
尾
2
3
裂纹形成原因分析
首先我们看缺陷产生的部位，在钢锭的头尾端。而 钢锭锭身却很少出现缺陷，钢锭的头尾部的冶金质 量不如锭身也是我们的共识，这应是裂纹产生的本 质上的原因。
其次，辊身与辊颈的台阶差较大。辊身的直径为 288mm，裂纹端辊颈才100mm，台阶差188。变形 过程中有两方面问题要说，一方面下圆弧砧的圆弧 大，击打辊颈时，近似于平砧，即料侧面未受力。 砧宽为250mm，若送进量过大，对于辊颈而言，轴 向拔长就变成了径向展宽，即应力状态为轴心径向 拉应力（如下图示），容易产生轴心纵向裂纹；另 一方面，因辊身与辊颈的台阶差大，操作时可能重 锤打击，造成心部变形量过大。头尾料差的塑性与 低的强度加之径向拉应力和重锤就可能导致裂纹的 产生，这应是裂纹产生的外因。
大锻件内部微裂纹成因与控制
S355 J2G3钢大型锻件UT指示性缺陷成因分析某公司生产的S355 J2G3钢大型锻件UT要求越来越严格。
甚至出现UT不合报废的情况。
本文对出现的探伤不合格的典型锻件进行了探伤（UT、MT）—低倍—高倍—扫描电镜观察等系列检验与分析。
发现探伤不合缺陷，应该是钢中微细裂纹所致。
本文认为，此类裂纹缺陷是由于锻造的宏观应力的变化可增强其钢中第二相与基体的微观应力（晶格扭曲及晶体的嵌镶碎化），从而导致第二相与基体的确定的晶面取向对应晶面发生破坏所致。
采用裂纹核概念可解释锻造工艺及锻后冷却制度对此类裂纹形成的相关性。
1 S355J2G3钢锻件技术条件1.1 S355J2G3钢化学成分见表1表1 S355J2G3 钢化学成分/%Table 1 Chemical compositions of S355J2G3 steel /%1.2工艺路线电炉冶炼+LF 加热还原＋VD 真空精炼→铸锭→热送→加热→锻造→热处理→探伤→检查检验→上交1.3 UT图2 SH2311H模块（150738）UT反射图谱图3 缺陷示意图注：阴影部分存在Ф2-Ф4密集缺陷，深度150-中心，工件厚度509，部分区域影响底波。
2缺陷轴类锻件的解剖试验2.1 S355J2G3合金钢锻件，2.1.1 宏观浸蚀该锻件低倍分析结果：中心疏松0.5、一般疏松2.0、一般点状偏析2.0。
见图4-5.图4 横向低倍图5 纵向低倍形貌图5 纵向低倍2.1.2 S355 J2G3，锻材PT、MT试验对试片存在UT密集型指示性缺陷的部位进行磁粉及渗透检测，未发现磁痕堆积显示如图（6-1），渗透检测也未发现缺陷显示如图（6-2）。
图6-1 MT 图6-2 PT需要说明的是图13-1上的黑色条状——磁轭激发产生的磁痕，非指示性缺陷。
2.2 低倍(SH2311)其锻件的低倍结果见图7-8..图7 低倍图8 低倍缺陷2.3 SEM观察与能谱分析（SH2311）为充分显现低倍、高倍金相观察到的缺陷。
42CrMo内部裂纹形成原因分析
42CrMo内部裂纹形成原因分析摘要42CrMo钢件内部有若干条细小裂纹，表面未见缺陷。
为查找裂纹形成原因，对其进行化学成分和金相检验分析。
通过对42CrMo锻件的金相分析，42CrMo件的内部裂纹应是锻后未去氢或去氢处理不当造成。
调质处理出现的贝氏体组织带使工件在使用后易由于应力集中而开裂。
需改善调质工艺以避免贝氏体带的出现。
关键词：调质工艺；应力集中；贝氏体带现有42CrMo锻件，在经过三火锻造-调质处理工序后发现内部有若干条细小裂纹，表面未见缺陷。
现对来样进行化学成分和金相检验，查找裂纹形成原因。
1 检验内容1.1 化学成分检验对42CrMo锻件用光谱法进行化学成分分析，其化学成分检验结果见表1。
根据表1可知，除C、Si含量略高于标准范围，42CrMo锻件其他成分均在标准范围内。
表1 化学成分检验结果1.2 金相检验观察所送来试样宏观形貌，发现内部有多条细小裂纹。
对内部裂纹缺陷处以及表面处取样，磨制后观察未浸蚀试样，发现42CrMo 靠表面处未见缺陷，缺陷样裂纹呈齿状间断不连续分布，每条间断裂纹的两端圆顿而不尖锐，为穿晶分布且附近未见超尺寸夹杂（图1）。
试样表层组织为回火索氏体，裂纹附近及内部基体组织均为珠光体+铁素体+贝氏体，裂纹附近未见脱碳（图2），其中灰白色呈带状组织为贝氏体（图1）。
图1 缺陷样裂纹形貌图2 裂纹处组织1.3 扫描电镜及显微硬度检验1.3.1 扫描电镜微区成分检验采用扫描电镜对42CrMo裂纹金相样进行面区域成分分析，其中贝氏体成分见图3，珠光体+铁素体区域成分见图4。
图3 贝氏体形貌表2 贝氏体成分分析图4 珠光体铁素体区域表3 珠光体铁素体区域成分分析1.3.2 显微硬度检验对42CrMo裂纹金相样贝氏体区域和珠光体铁素体区域进行了显微硬度检验，检验结果见表4。
表4 显微硬度2 结果分析42CrMo锻件出现多条细小裂纹且裂纹均分布在锻件内部，表层未见缺陷。
裂纹呈齿状间断不连续分布，每条间断裂纹两端圆钝而不尖锐，为穿晶裂纹且不脱碳。
锻造开裂原因
锻造开裂原因
锻造开裂的原因可能有多种，以下是一些主要原因：
1. 原材料质量问题：原材料中可能存在的毛细裂纹、折叠、非金属夹杂物过多、碳化物偏析、异金属夹杂物、气泡、柱状晶体粗大、轴心晶间裂纹、粗晶环等缺陷，在锻造工序都可能引发锻造裂纹。
2. 锻造工艺不当：在锻造过程中，如果下料、加热、锻压、冷却及清理等环节出现不当操作，也可能导致锻件开裂。
3. 温度控制不当：在加热和冷却过程中，如果温度控制不当，可能导致材料内部应力过大，从而引发开裂。
4. 材料应力集中：如果锻件存在应力集中区域，如尖角、截面突变处，在应力超过材料承受能力时，可能导致开裂。
5. 锻造变形不当：如果变形速度太大，钢的塑性不足以承受形压力而引起的破裂。
6. 淬火裂纹：淬火裂纹往往是在马氏体转变开始进行后不久产生的，裂纹的分布则没有一定的规律，但一般轻易在工件的尖角、截面突变处形成。
锻造裂纹分析
锻造裂纹分析锻造裂纹钢在锻造过程中形成的裂纹是多种多样的，形成原因也各不相同。
主要可分为原材料缺陷引起的锻造裂纹和锻造本⾝引起锻造裂纹两类。
属于前者的原因有残余缩孔、钢中夹杂物等冶⾦缺陷；属于后者的原因有加热不当、变形不当及锻后冷却不当、未及时热处理等。
有些情况下裂纹的产⽣可能同时含有⼏⽅⾯的原因。
锻造变形不当常引起裂纹。
最常见的是变形速度太⼤，钢的塑性不⾜以承受形压⼒⽽引起的破裂。
这种裂纹往往在锻造开始阶段就发⽣，并迅速扩展。
应及时采取措施纠正锻造⼯艺，并切除有裂纹的钢材或报废锻件。
另外⼀种是低温锻裂，在裂纹处往往有较多的低温相组织。
为避免这种裂纹产⽣，应使钢在锻造变形过程中不发⽣相变，要正确掌握和控制终锻温度。
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。
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。
浅谈如何控制大型锻件的锻造裂纹
塑性变形时 ，缺 陷焊合所 需要的一个必要 的条件就是 温度 ，加热 温度 的提高 ，有利于金 属元素出现扩散 ，可 以消 除偏析 。高温以及 良 好的加热为宽砧走扁拔长 以及镦粗提供 了比较好 的条 件。宽砧走扁的 方法进行 压实的工 艺，是采用上下 宽平砧 ，并按 照 ＷＨ Ｆ法进行 压下 程序 ，同时依据具体变形数据 ， 在高温的条件下对坯料实现拔长锻造 ， 进而来提高大型锻 件内部的质量 。因此 ，在大型锻件 的锻 造过程中一 定要保证好压 实所 需要的变形工艺参数 ，减少裂纹 的产生 ，确保大型
转进砧压下 的方法来实现 ， 进 而控制夹杂物的形状并且减 少裂纹 的产 生。 因此 ，在大型锻件 的锻造 过程中 ，我们要控制好预镦粗 变形量 ， 减小夹杂性 的裂纹 的产生 ， 提 高大型锻件的质量 ，满足我 国工业的发
展需求。 ２ ． ２ 采 取 宽 砧 走 扁 的 方 法 进 行 压 实
一
工业的又好又快发展。 些安全事故 的产生 ， 不仅威胁到财产损失 ， 更重要的是人员的伤亡。 ２ ． ３ 控制好终锻火次和变形量 因此 ，我们可 以明确 ，对产品质量的 问题要求是锻造 工艺过程中的首 为 了使产生 的裂纹 得到一定的修复 ，在锻造 的过 程中 ，要控制好 要 问题 。在大 型锻件的生产过程中 ，通常都是采用对大 型铸锭进行锻 终锻火次 以及变 形量。把锻件的半成 品返炉 ，确保在 变形过程中 内部 造， 但是 由浇注成型的铸锭 ，其 内部会存在一些铸造缺 陷 ，通常是会 的缺 陷可 以焊合 的温度 ，并在高温条件下进行长 时间的保温 ，使其把 出现疏松 和金 属夹杂的现象 。并且 ，钢锭本身所存在 的缺陷也会随着 内部 出现裂纹处 的孔洞充分填满 ，再按 照压 实所需要 的变形量实现终
连杆锻造裂纹的原因分析及纠正措施
连杆锻造裂纹的原因分析及纠正措施连杆是柴油机中重要的传动部件，由于受力复杂，要求具有良好的结构刚度和疲劳强度，以保证传动机构的可靠性。
柴油机连杆由于其重要性对原材料、锻压工艺及热处理要求都极为严格。
我公司开发的某型连杆在试制过程中，有三根连杆产生了表面裂纹。
本文通过宏观检验、金相分析、化学成分和硬度梯度分析，对裂纹产生的原因进行逐一排查，以避免类似的裂纹重复产生。
宏观检验三根连杆裂纹均产生于靠近大头端的分模面上。
裂纹的宏观形态为裂纹刚直，有次生裂纹产生，整体呈纵向分布。
裂纹整体与纤维流线重合，尾部较尖细。
根据连杆的剖切面，裂纹深度约10mm，属于裂纹的扩展造成。
金相分析在距加工区边缘约8mm处取样，见图1。
加工区一侧裂纹完整，与表面呈一定角度，深度约10mm，与锻造变形流线一致；而另一侧裂纹仅在次表层残留一小段，为裂纹的纵向尾部，见图2。
图1 裂纹分布形态图2 裂纹形态在未加工处制样后抛光状态观察，该处裂纹未贯穿连杆表面，距表面约0.2mm，见图3。
裂纹前端与表面呈大角度夹角，裂纹刚直，曲折分布，尾部较尖细，图3中残留裂纹尾部尖细，见图4。
腐蚀后观察，裂纹前端与连杆锻造纤维流线重合，未贯穿到连杆表面，见图5。
裂纹两侧无脱碳现象，前端较平直，中间部分有明显的曲折，尾部较尖细，两侧有较多氧化物，见图6。
残留裂纹的分布与连杆的带状组织一致，无脱碳现象，两头较尖细，见图7。
连杆基体组织为回火索氏体，而表层组织为细小均匀回火索氏体，见图8。
图3 裂纹靠表面处形态图4 裂纹尾部形态图5 裂纹靠表面处形态（腐蚀）图6 裂纹形态及组织图7 残留裂纹附近组织形态图8 连杆基体及表层组织由理化分析可知，连杆次表层组织基本为细针状马氏体回火组织，基体为板条状马氏体回火组织。
由于连杆表面有裂纹区域大部分已加工，取样位置位于裂纹的尾部，该处裂纹未贯穿表面，前端与纤维流线重合。
裂纹中部曲折，尾部较尖细，为典型的应力裂纹形态。
大型铸锻件齿轮裂纹原因分析及改进
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●
锻件的热处理提供参考 。
齿轮 加 工 工 艺 流程 为 ：外 委毛 坯 （ 正 火 态 ） 一 无 损 检 测 一粗 车 一 化 验 一 热 处 理 一 无 损 检 测 一精 车 一滚 齿 一插键 槽 一装 配 。
图１ 齿轮基 本尺寸
粗 车 时从 齿 轮 上 取样 做 材 质化 验 ，具 体 化 学 成
内容 垂直变形量／ ｍｍ 技术要求 水淬后 （ 机械加 工） ０ ． ０ ２ ０ ． ０ １ ０
Ｐ Ａ Ｇ介质固溶处理方法可以使表面与心部的降温速
度 一 同变 慢 ，减 小 了温 度 梯 度 ，从 而 减 小 了 残 留 应 力值 。 综 上所 述 ，针对 薄 壁 深 腔零 部 件选 用 Ｐ ＡＧ 介 质 进 行 淬 火 ， 可 以 控 制 残 留 应 力 ，提 高 尺 寸 加 工稳 定 性 ，满 足 设 计性 能 要 求 。ＭＷ （ ２ ０ １ ３ ０ ７ ０ ４ ）
争
…
热
１ ５
２ ． 热处理工艺的制订 以及 执行结果
（ １ ） 相 对 于 以 往 处 理 的 工 件 ，该 齿 轮 尺 寸
在 剧 烈 的 介 质 中完 成 ，会 产 生 较 大 的应 力 。而 对 于 大 型铸 件 来 说 终 冷 温 度 不 宜 过 低 。 事 实 上 ，根 据 现 场 齿 轮 的温 度 测 试 ，工 件 终冷 温 度 在 １ ０ ０ ℃ 以 下 ，对于 这样 的大 工件 来 说确 实 温 度过 低 了 。
合格 。
标准 ０ － ３ ８ Ｏ ． ６ ０ ０ ． ３ ０ ０ ． ８ Ｏ ０ ． ２ Ｏ 值 ～ — — ≤０ ． ０ ３ ５ ≤０ ． ０ ３ ５ — —
锻造和热处理过程中裂纹形成原因分析
锻造和热处理过程中裂纹形成原因分析发布时间：2021-05-20T10:33:30.803Z 来源：《基层建设》2020年第31期作者：裴一飞[导读] 摘要：裂缝很常见，生产过程往往是锻造和热处理过程。
航空工业哈尔滨飞机工业集团有限公司黑龙江哈尔滨 150000摘要：裂缝很常见，生产过程往往是锻造和热处理过程。
锻造裂纹通常在高温下发生，在锻造过程中会延伸并接触空气，形成裂纹中氧化的皮肤。
此框形成的裂纹不仅厚而且多，裂纹的两端不相连，尖端相对圆。
所处理的裂纹的形状和性能与锻造裂纹不同。
出现热处理后的裂纹是因为加热时该元素出现裂纹，导致在裂纹的咸晶方向上脱碳，最终结构比锻造裂纹厚。
对于和零件尤其如此本文收集了大量裂缝方式，分析总结了裂缝的原因。
最后，裂缝分为三类。
关键词：锻造、热处理；裂纹形成原因；过程；存在缺陷；前言裂纹是锻造和热处理中常见的缺陷之一，也是锻造行业中的热点和难点。
但是，锻造零件产生裂纹的可能性很大，因此必须研究锻造和热处理过程中的裂纹，并分析裂纹的原因。
一、锻造缺陷与热处理缺陷过热燃烧。
过度燃烧意味着加热温度高，切割机又大又不均匀，没有金属光泽，玻璃周围有氧化和渗碳。
造成裂缝。
当锻造温度较高或最终温度较低时，容易产生裂纹。
另一个裂缝是在水的钻井和冷却后形成的。
缩小范围。
表面缺陷是冲压、切割、板材磨损、穿孔等造成的。
在随后的钻孔中，观察到锻造体中存在表面氧化等缺陷以形成折弯。
通过显微镜观察，你可以看到弯曲周围明显的碳流失。
过火裂缝。
这些裂缝大多发生在MCU改造后，因此裂缝周围的微观结构与其他区域没有显着差异，也没有渗碳。
二、实验方法1.试样制备和宏观观察在试验前的第一阶段，只需对所选杆的工件裂纹进行宏观观察，在观察过程中，选择要测量的区域。
下一步是手动剪切选定区域，使其垂直于镜像且长度小于10 mm。
采样方法可能会有所不同，但在采样时必须选择温度和环境。
如果样品温度过高，可以使用冷水冷却样品，以免由于样品在回收过程中过热而改变事件的内部组织。
锻造和热处理过程中裂纹形成原因分析
锻造和热处理过程中裂纹形成原因分析【摘要】：在进行锻造与热处理的过程中，裂纹的出现是很常见的事情，在所有的锻造与热处理的过程中，不可能不出现裂纹。
这就让裂纹在锻造这个行业中成为了一种讨论的焦点。
构件的尺寸大小，材质质地的不同，裂纹的出现几率也不同，裂纹的出现种类不同，裂纹出现的形状不同。
在本文中主要进行锻造和热处理过程中产生裂纹的原因进行研究。
在本文中通过大量对资料的收集进行了产生裂纹原因的阐述，也进行了防止裂纹产生举措的提出，对于减少构件在锻造和热处理的过程中出现裂纹带来了很大的帮助。
【关键词】：锻造裂纹；折叠裂纹；淬火裂纹引言裂纹是在锻造和热处理过程中产生的常见缺陷之一，也是锻造行业研究讨论的热点、难点。
而大型锻件出现裂纹的概率更高，因而对锻造和热处理过程中产生的裂纹进行研究，分析裂纹产生原因，对于减少产品裂纹具有十分重要的意义。
1.锻造缺陷与热处理缺陷1.1过热、过烧主要特征是晶粒粗大，有明显的魏氏组织。
出现过烧说明加热温度高、断口晶粒粗大，凹凸不平，无金属光泽，晶界周围有氧化脱碳现象。
1.2锻造裂纹常产生于组织粗大，应力集中处或合金元素偏析处，裂纹内部常充满氧化皮。
锻造温度高，或者终端温度低，都容易产生裂纹。
还有一种裂纹是锻造后喷水冷却后形成的。
1.3折叠冲孔、切料、刀板磨损、锻造粗糙等原因造成了表面缺陷，在后续锻造时，将表面氧化皮等缺陷卷入锻件本体内而形成折缝。
在显微镜上观察时，可发现折叠周围有明显脱碳。
1.4淬裂其特点是刚健挺直，呈穿晶分布，起始点较宽，尾部细长曲折。
此种裂纹多产生于马氏体转变之后，故裂纹周围的显微组织与其它区域无明显区别，也无脱碳现象。
1.5软点显微组织有块状或网状屈氏体和未溶铁素体等。
加热不足，保温时间不够，冷却不均匀都会产生软点。
2.实验方法对锻造和热处理裂纹附近的显微组织进行晶相分析，有助于了解裂纹形成的内在原因，也是裂纹鉴别的重要依据。
试验采用实际生产的杆类件作为研究对象，对其裂纹附近组织进行晶相分析。
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S355 J2G3钢大型锻件UT指示性缺陷成因分析某公司生产的S355 J2G3钢大型锻件UT要求越来越严格。
甚至出现UT不合报废的情况。
本文对出现的探伤不合格的典型锻件进行了探伤（UT、MT）—低倍—高倍—扫描电镜观察等系列检验与分析。
发现探伤不合缺陷，应该是钢中微细裂纹所致。
本文认为，此类裂纹缺陷是由于锻造的宏观应力的变化可增强其钢中第二相与基体的微观应力（晶格扭曲及晶体的嵌镶碎化），从而导致第二相与基体的确定的晶面取向对应晶面发生破坏所致。
采用裂纹核概念可解释锻造工艺及锻后冷却制度对此类裂纹形成的相关性。
1 S355J2G3钢锻件技术条件1.1 S355J2G3钢化学成分见表1表1 S355J2G3 钢化学成分/%Table 1 Chemical compositions of S355J2G3 steel /%1.2工艺路线电炉冶炼+LF 加热还原＋VD 真空精炼→铸锭→热送→加热→锻造→热处理→探伤→检查检验→上交1.3 UT图2 SH2311H模块（150738）UT反射图谱图3 缺陷示意图注：阴影部分存在Ф2-Ф4密集缺陷，深度150-中心，工件厚度509，部分区域影响底波。
2缺陷轴类锻件的解剖试验2.1 S355J2G3合金钢锻件，2.1.1 宏观浸蚀该锻件低倍分析结果：中心疏松0.5、一般疏松2.0、一般点状偏析2.0。
见图4-5.图4 横向低倍图5 纵向低倍形貌图5 纵向低倍2.1.2 S355 J2G3，锻材PT、MT试验对试片存在UT密集型指示性缺陷的部位进行磁粉及渗透检测，未发现磁痕堆积显示如图（6-1），渗透检测也未发现缺陷显示如图（6-2）。
图6-1 MT 图6-2 PT需要说明的是图13-1上的黑色条状——磁轭激发产生的磁痕，非指示性缺陷。
2.2 低倍(SH2311)其锻件的低倍结果见图7-8..图7 低倍图8 低倍缺陷2.3 SEM观察与能谱分析（SH2311）为充分显现低倍、高倍金相观察到的缺陷。
特将有缺陷的试样经过淬火处理，处理后的试样打制成端口试样，观察其断口形貌。
因为试样的断裂是沿着钢的基体力学性能最薄弱的界面扩展开裂的。
所以可以大概率地观察到缺陷断裂后所显现的表面状态。
经12个断口试样的SEM观察，已发现与UT对应的缺陷界面的形貌。
SH2311锻件断口形貌见图9.图9 SEM形貌（70倍）断口缺陷部位放大图像及其能谱分析见图10。
图10 缺陷形貌及微区（+标识）能谱断口随处可检测到MC型碳化物（NbC）。
缺陷表面为自由面。
即该断口处，断裂之前为非连续性缺陷——裂纹。
见图11.图11 断口形貌3 讨论3.1UT缺陷的定性通过解剖试验，可以证明：本文出现的密集型UT指示性缺陷为不连续缺陷。
即裂纹性质的缺陷。
这类缺陷具有一个特殊的特点：MT或PT无法发现其存在，而宏观酸浸（低倍）却可以发现。
这表明该类缺陷由于锻造得到压实，所以其缺陷的宽度远远小于人的肉眼观察的分辨力（0.2mm）.这便是无法通过MT或PT检测的原因。
宏观酸浸试验则可通过酸在缺陷处的选择性浸蚀而显现出腐蚀后的缺陷。
这说明：该类缺陷——裂纹的宽度为微米级别，只有经过腐蚀致使裂纹宽度扩大方可肉眼宏观识别。
即该类裂纹为铸件的孔隙类缺陷，锻造压实，但未焊合。
因此此类锻件缺陷可定义为非连续性裂纹缺陷。
3. 2 铸态内部孔洞与疏松大型锻件中的缺陷源主要来自冶炼铸造，即冶金缺陷：例如非金属夹杂物、残余缩孔、疏松、空洞等，这些缺陷在冶炼过程或浇铸过程中形成；残余缩孔和疏松：该类孔隙性缺陷，破坏金属连续性，形成应力集中与裂纹源，属于不允许的缺陷[11，许常青.大型锻件的缺陷定性分析[J].科学之友，2008，（24）:5-7.]。
防止该类缺陷的对策有：严格控制浇注温度和速度，防止低温慢速注锭；采用发热冒口或绝热冒口，改善补缩条件使缩孔上移至冒口区，防止缩孔深人到锭身处；控制锻造时钢锭冒口切头率，充分切净缩松缺陷；合理的锻压变形，压实疏松缺陷3.3锻造与热处理缺陷这些缺陷在锻造和热处理过程中形成。
例如裂纹、白点（图3）、粗晶等。
3.4 大型锻材密集型缺陷的基本属性目前为止， S355等大型锻件出现的UT指示性缺陷：主要是钢锭的孔隙性缺陷经过锻造压实而未焊合的裂纹。
即可称之为铸造组织的遗传，也可称之为锻造与热处理生产过程不当产生的缺陷。
冶炼、铸造可以减少夹杂、气体与组织形态；而锻造工艺，包括加热温度、变形程度、变形速度、冷却速度、应力状态等热力因素．合理的热力等因素，则可以改善锻件质量(打碎柱状晶、细化晶粒得到致密并且分布合理的纤维组织等)。
反之，则可能形成各种锻造缺陷和锻造裂纹．3.5钢中内部的发裂等价于白点白点的定义与氢气压力形成白点的学说是两个独立的概念, 具有不同的含义,但人们却常常将这两个概念混淆在一起, 由此产生出似是而非的错误概念, 对实际生产中处理白点问题产生误导。
不弄清这些基本概念, 就不可能正确理解有关白点的问题。
白点是钢中的一种内部裂纹, 主要出现在大型锻件及截面较大的轧制钢材中[ 7] 。
大多数情况下分布在轧材或锻件的近中心或离表面一定深度处。
在钢件的纵向断口上呈圆形或椭圆形的银白色斑点, 在经过磨光和酸蚀后的横向切片上则表现为细长的发裂[ 2] 。
这就是白点的定义, 实质上白点就是钢中的内部发裂, 也可以说钢中的内部发裂就是白点。
上世纪80 年代有报导提出了白点核理论。
作者通过试验证明在钢坯轧后冷却过程中没有白点形核期, 而只有长大过程。
白点是在已有缺陷的基础上发展长大的, 将这种已有缺陷称为白点核, 并且证明这种白点核在钢坯热轧完成之后就已经存在了。
这说明白点形成不仅仅是在高温塑性变形完成后冷却过程中发生的事, 而是在此之前就已经形成了白点核, 在冷却过程中白点核进一步发展而形成白点。
关于白点核的形成一直有争议, 有人认为是材料中原先存在的孔洞, 也有人认为是塑性变形导致的裂纹形核[ 1] 。
但有一点是肯定的, 只要不发生塑性变形, 铸态下的缺陷是不会发展成为白点的。
所以, 铸态下的缺陷不能叫做白点核, 只有经过高温塑性变形才能形成白点核。
3.6 UT指示性缺陷——微裂纹的成因3.6.1 白点的成因文献报道：铁素体钢、奥氏体钢及莱氏体钢在生产实践中未发现过白点, 因此被公认为是对白点不敏感的钢] 。
对钢的高温性能研究表明, 很多碳钢及合金钢在大约700 ～ 950℃的温度范围内存在一个低塑性区间, 这一温度区间是γ+α两相区。
铁素体的高温强度远低于奥氏体, 奥氏体钢中存在少量的α相就会使钢的高温塑性大大降低,铁素体小岛处容易形成裂纹。
高碳钢发生γ→α转变时, α相沿γ相晶界析出。
此时α相的强度只有γ相的1/4 , 新生成的α相就成了钢中的薄弱环节。
在此温度区间内进行锻造或轧制, 则会造成不均匀变形, 导致α相中变形量过大而产生裂纹。
亚共析钢在Ar3以下就进入了两相区, 并且由于形变诱导相变, 在高于Ar3时就发生了γ→α转变。
高温塑性变形过程中析出的α相强度远低于γ相, 从而导致不均匀变形, 使α相中变形量过大而产生裂纹, 所以容易产生白点。
过共析钢在Ar1与Arm之间的组织是奥氏体加碳化物, 但由于形变诱导会发生γ→α转变, 且未溶碳化物的存在降低了奥氏体的稳定性, 使形变诱导γ→α转变温度提高。
高温塑性变形过程中析出的α相强度远低于γ相, 从而导致不均匀变形, 使α相中变形量过大而产生裂纹, 所以容易产生白点铁素体钢和奥氏体钢在热加工过程中处于单相铁素体或单相奥氏体状态, 性能较为均匀, 能够保持均匀变形而不形成裂纹, 所以不容易产生白点。
莱氏体钢在锻造过程中处于奥氏体加碳化物状态。
其中的碳化物是硬而脆的相, 只能在变形中被破碎, 不发生塑性变形, 钢的塑性变形集中在奥氏体中。
另外由于莱氏体钢中合金元素含量较高, 奥氏体很稳定, 不会因形变诱导发生γ※α转变, 所以高温塑性变形中不会析出α相。
钢中不存在强度较低的薄弱环节, 塑性变形会比较均匀而不易形成内部裂纹, 因而不会产生白点。
碳素钢对白点的敏感性比较小, 一般认为含碳小于0.2%和锰与硅都小于0.4%的低碳钢不产生白点。
对于高碳钢及合金钢, 在高温下, 钢中的碳与合金元素溶入奥氏体基体中, 产生固溶强化作用,而高温下从γ相中析出的α相则含碳量极低, 因而其强度远低于γ相。
在高温塑性变形过程中发生γ→α转变析出强度较低的α相则会造成不均匀变形, 使α相变形量过大而形成裂纹, 表现出钢的白点敏感性强。
低碳钢中的碳与合金元素含量很低, 对γ相的固溶强化作用较小, 在热加工中发生γ→α转变时析出的α相与基体γ相的强度差别较小, 仍能保持比较均匀的变形而不产生裂纹, 所以不产生白点。
3.6.2 裂纹核借鉴于白点核的概念，本文假设大型锻材的内裂核为钢中第二相（气体或固体）。
因此钢中的第二相的形成温度即产生内裂核。
可具体定义为钢中第二相与钢基体的固定取向的晶界面（第二相某特定晶面∥基体的某特定晶面）。
高温锻造过程，可改变钢中第二相的大小、形状与分布。
热处理制度决定着裂纹核的显微应力（晶格扭曲与嵌镶碎化）的大小。
以此可以解释铁素体钢、奥氏体钢和莱氏体钢中为什么不出现白点。
——铁素体钢，钢中第二相(FeC3)较少，裂纹核较少，此外，塑性好，微观应力相对高碳钢较低。
——奥氏体钢，单相钢，钢中第二相较少，塑性好。
——莱氏体钢，钢中第二相含量高，韧性低，形成“白口铁”断口，应该是白点的“积分”。
3.6. 2.1 裂纹核——第二相的影响常规钢中第二相可分为：①非金属氧化物夹杂——可导致夹杂物裂纹，②硫化物——可诱发白点，裂纹，③碳化物——可形成大颗粒、带状、网状等一次、二次碳化物。
可导致脆裂④气体（氢）——白点⑤残余奥氏体——延迟断裂3.6.2.2 裂纹核的分析锻件本身的化学成分、冶炼、锻造等过程决定了钢中第二相的形成数量、性状、分布与取向等。
如果将钢中第二相与钢的基体的结合界面认为是裂纹核，那么形成裂纹的整个过程则可分为：——第二相元素向反应界面扩散——在界面处发生化学反应，如吸附、脱附或形成固定取向的界面——界面脱离基体，形成断裂。
对于常温锻件而言，采用X-ray衍射的线性分析技术，可以得到锻材的微观应力的数据；由此可以获取钢中第二相与基体的应力状态的边界条件。
采用应力分析技术（如X-ray应力分析仪），可以得到锻件的应力状态；金相观察锻件的组织；夹杂物、碳化物等；3.5.2.4 裂纹核形成裂纹的动力学分析假设裂纹形成是钢中第二相与基体的特定晶面取向关系的原子之间的化学键破裂，此为一化学分析，则设：(Ⅱ—phase)∥(Ⅰ-phase)→Ⅱ—phase+Ⅰ-phase （1）式中，Ⅱ—phase为钢中第二相的浓度；Ⅰ-phase为钢的基体浓度，∥为二相之间的定量取向关系。