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大型鍛件的缺陷有很多種,但是常見(jiàn)的并對(duì)工件安全性造成嚴(yán)重威脅的則主要有以下幾種:裂紋、白點(diǎn)、縮孔、氣泡、夾雜物等。

裂紋內(nèi)含物多有空氣存在,空氣的聲阻數(shù)量級(jí)約為102,而金屬材料的聲阻抗數(shù)量級(jí)約為106,可見(jiàn)空氣和金屬材料的聲學(xué)特性相差很大。由前述結(jié)論可知,裂紋與基體材料的邊界是“軟”邊界。

白點(diǎn)一般認(rèn)為是由于工件熱處理過(guò)程中氫逸散不充分,殘留在基體中而形成的。由于氫氣的聲學(xué)特性阻抗約為1. 15 & 102,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于金屬材料的聲學(xué)阻抗。因此,由前述結(jié)論可知,白點(diǎn)缺陷與基體材料的邊界屬于“軟”邊界。

縮孔與氣泡這2種缺陷的內(nèi)含物均為氣體,氣體的聲特性阻抗數(shù)量級(jí)為102,遠(yuǎn)小于金屬材料的聲特性阻抗,所以這種缺陷與基體材料邊界亦屬于“軟”邊界。

非金屬夾雜物主要是指鋼中的鐵及其他元素與氧、硫、氮等作用形成的化合物,以及在煉鋼和澆注過(guò)程中混入鋼中的耐火材料碎片。由于這些碎片的成分主要是S IA l Fe等的氧化物,故可說(shuō)鋼中的非金屬夾雜物是氣體在鋼中存在的一種形式。這類材料的聲特性阻抗小于金屬基體的聲特性阻抗,所以這類缺陷與基體材料的邊界可被認(rèn)為是“軟”邊界。

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視頻作者：定襄縣億欣源法蘭加工有限公司

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鍛件鍛后控溫冷卻方式有哪些？

非調(diào)質(zhì)鋼零件，鍛后冷卻方式直接影響產(chǎn)品性能。在實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程中，通常采用自然空冷、箱內(nèi)緩冷和控制冷卻等幾種冷卻方式。比較不同方式下零件的金相組織和力學(xué)性能發(fā)現(xiàn)，在自然空冷這種快冷方式冷卻條件下，由于相變前冷卻速度較快，表層組織中鐵素體數(shù)量較少，鐵素體網(wǎng)較細(xì)，這對(duì)改善零件的高頻淬火以及力學(xué)性能是有益的；但為消除鍛件的內(nèi)應(yīng)力，減少零件加工過(guò)程中的變形，冷卻速度又不宜太快。所以非調(diào)質(zhì)鋼零件鍛后較為合理的冷卻方式應(yīng)該是：

1.在相變前采用快速冷卻，冷卻速度每分鐘可控制在40℃~80℃，以獲得較細(xì)小的鐵素體晶粒。

2.在相變過(guò)程和相變完成后采用綏慢冷卻，以消除鍛件內(nèi)部的殘余應(yīng)力，同時(shí)也可消除或減少硬度不均，使硬度均勻化，便于冷加工，這是非調(diào)質(zhì)鋼在鍛造生產(chǎn)過(guò)程中，控制鍛后冷卻所要達(dá)到的目的和效果。

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鍛造鍛件時(shí)常見(jiàn)的低倍缺陷有哪些？

鋼經(jīng)熱加工后，在一定溫度范圍冷卻較快時(shí)，過(guò)飽和的原子氫脫溶進(jìn)入鋼內(nèi)微孔隙中合成為分子氫，形成巨大壓力，并和冷卻時(shí)的熱應(yīng)力及相變所產(chǎn)生的組織應(yīng)力相結(jié)合，使鋼材內(nèi)部產(chǎn)生細(xì)小裂紋。這種細(xì)小裂紋在鋼材的縱向斷口上呈圓形或橢圓形的銀白點(diǎn)，所以稱作白點(diǎn)。在橫向熱酸浸宏觀試樣上則呈細(xì)小裂紋，故也稱作發(fā)裂。

白點(diǎn)對(duì)鋼的機(jī)械性能，尤其對(duì)塑性和韌性有影響，鍛件原材料中出現(xiàn)白點(diǎn)是許多重要用途的合金鋼不允許有的低倍缺陷。白點(diǎn)不是在所有合金鋼中都能發(fā)現(xiàn)的，主要是在鉻鎳鋼、鉻鎳鉬鋼、鎳鋼、鉬鋼、錳鋼等合金結(jié)構(gòu)鋼，和屬于馬氏體、珠光體的軸承鋼和工具鋼中發(fā)現(xiàn)。

偏析是鋼中化學(xué)成分及雜質(zhì)的不均勻分布現(xiàn)象，它是鋼在冶煉及其結(jié)晶過(guò)程中，由于某些因素的影響而形成的一種常見(jiàn)缺陷。偏析常對(duì)鋼的組織和性能帶來(lái)影響，所以對(duì)于偏析缺陷應(yīng)采取控制使用的辦法，即在鋼材上切取試片經(jīng)酸浸蝕后予以評(píng)定，并按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求進(jìn)行控制。

在酸浸低倍試片上，各種偏析能清晰地顯示其形態(tài)，按其形態(tài)常將偏析分為方框偏析、點(diǎn)狀偏析、波紋偏析、枝晶偏析等。鋼材經(jīng)變形后偏析缺陷的形態(tài)會(huì)發(fā)生一定的變化。

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