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钛锻件缺陷的主要特征及其产生原因

2021-11-22 09:02:45

钛锻件同工序可以产生不同形式的缺陷,但是,同一种形式的缺陷也可以来自不同的工序。由于钛加工件产生锻件缺陷的原因往往与原材料生产过程和锻后热处理过程等多种因素有关,因此在分析锻件缺陷产生的原因时,不要孤立地来进行。

钛锻件

由原材料产生的缺焰

毛细裂纹(发裂):

位于钢材表面,深约0.5-1.5mm 的毛细裂纹,轧制钢材时,钢锭的皮下气泡被辗长而破裂形成的。锻前若不去掉,可能引锻件裂纹。

结疤:

在钢材表面局部地方存在的一层易剥落的薄膜,其厚度可达1.5imn左右。锻造时不能焊合,以结疤形态出现在锻件表面上。原因是浇注时,由于钢液飞溅而凝结在钢锭表面,轧制时被压成薄膜而贴附在轧材表面即为结疤。锻后经酸洗清理,结疤剥落,锻件表面上出现凹坑。

折缝(折叠):

在轧材端面上的直径两端出现方向相反的折缝。折缝同圆孤切线成一角度,折缝内有氧化夹杂,四周有脱碳。是由于轧辗上型槽定径不正确,或型槽磨损面产生的毛刺在轧制时被卷成折叠,锻前若 不去掉,将残留锻件表面。

非金属夹杂物:

在轧材的纵断面上出现被拉长了的,或被破碎但沿纵向断续分布的非金属夹杂。前者如硫化物,后者如氧化物、脆性硅酸盐。主要是由于在熔炼时,金属与炉气、容器之间发生化学反应形成的;另外,在熔炼浇注时由于耐火材料、砂子等落人钢液而引起。

展状断口:

往往出现在钢材的心部分。在钢材的断扣或断面上,出现一些与折断了的石板、树皮相似的形貌。这种缺陷在合金钢,特别是铬镍锏、铬镍钨钢中出现较多,在碳钢中也有发现。钢中存在非金属夹杂物,枝晶偏析、气孔、疏松等缺陷,在锻造过程中沿纵向被拉长.使钢材断口呈片层状。层状断口严重降低钢材横向力学性能, 锻造时极易沿分层破裂。

成分偏析带:

在某些合金结构钢.如40CrNiMoA、 38CrMoAlA等锻件的纵向低倍上,沿流线方向出现不同于流线的条状或条带状缺陷,缺陷区的显微硬度与正常区的明显不同。成分偏析带主要是由于原材料生产过程中合金元素发生偏析造成的轻微的成分偏析带对力学性影响不大,严重的偏析将明显降低锻件的塑性和韧性。

亮条或亮带:

在锻件表面或锻件加工过的表面上,出现长度不等的亮条。亮条大多沿锻件纵向分布。这种缺陷主要出现在钛合金和高温合金锻件中。由于合金元素偏析造成。钛合金锻件中的亮条,多属低铝低钒偏析区,高温合金锻件上的亮条区,多属铬钴等元素偏高亮条的存在使材料的塑性和韧性下降。

碳化物偏析级别不合格:

经常在高速钢、高铬冷变形模具钢等碳含量高的合金钢中出现,其特点是在局部区域有较多的破化物集聚,使碳化物偏析超过了许可的标准。由于钢中莱氏体共晶碳化物在开坯和轧制时未充分破碎,均匀分开所造成。严重的碳化物偏析容易引起锻件过热、过烧或开裂。

白点:

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,长度为1-20mm或更长。白点在合金结构钢中常见,在普通碳钢中也有发现。由于钢中含氢较多和相变时组织应力大引起。大型钢坯锻轧后冷却较快时容易产生白点。白点是隐藏在内部的裂纹,降低钢的塑性和强度。白点是应力集中点,在交变裁荷作用下. 易引起疲劳裂纹。

缩孔残余:

在锻件低倍检査时,出现不规划的皱折状缝隙,形似裂纹,呈深褐色或灰白色;高倍检査缩孔残余附近有大量非金属夹杂物,质脆易剥落。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坯内部而产生的。

钛合金挤压棒村上的粗晶环:

经热处理后供应的铝合金挤压棒材. 在其横断面外层环形内出现粗大晶粒,称粗晶环。粗晶环的厚度.从棒材的开始挤出端至末端是逐渐增加的。主要是由于钛合金中含有Mn、Cr等元素以及挤压时金属与挤压筒壁之间的摩擦,使棒材表面层变形剧烈所致。具有粗晶环的坯料,锻造时容易开裂,如留在锻件上将降低零件性能。


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