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锻件锻后冷却不当产生的缺陷通常有以下两种。
冷却裂纹:锻后冷却过程中,锻件内部会由于冷却速度过快而产生较大的热应力,也可能由于组织转变引起较大的组织应力。如果这些应力超过锻件的强度极限,则使锻件产生光滑细长的冷却裂纹。
网状碳化物:在锻造合碳量高的钢时,如果停锻温度高,冷却速度过慢,则会造成碳化物沿晶界呈网状析出。例如,轴承钢在870~770℃缓冷,则碳化物沿晶界析出。网状碳化物在热处理时易引起淬火裂纹。另外,它还使零件的使用性能变坏。
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锻件在锻造工艺过程中需要注意哪些问题?
由于普通模锻方法很难满足机械零件的要求,一般说来存在如下两方面的问题:一是锻件走样;二是表面质量不易保证。正式这两方面的原因,使得锻件设计时,应添加一层包覆零件外层的金属,即余量;而且还得规定适当的公差,以保证锻件的误差落在余量范围之内。
由于受到各种工艺因素的影响,锻件实际尺寸不可能与名义尺寸相等,无论是高度方向还是水平方向都会有偏差,因而应对锻件规定允许的尺寸偏差范围,这对控制锻模工作寿命和锻件检验都是必要的。锻件尺寸公差具有非对称性,即正公差比负公差大一些。
这是由于高度方向影响尺寸发生偏差的根本原因是锻不足,而型槽底部磨损及分模面压陷引起的尺寸变化却是次要的。水平方向的尺寸公差也是正公差大于负公差,这是考虑到型槽磨损,锻件错移是难以避免的现象,而且均属于增大尺寸的影响因素。再者负公差是指锻件尺寸的下限,不宜过大,而正公差的大小不会导致锻件报废,正公差偏大对稳定工艺,提高锻模使用寿命有好处,因而有所放宽。
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大型锻件的缺陷有很多种,但是常见的并对工件安全性造成严重威胁的则主要有以下几种:裂纹、白点、缩孔、气泡、夹杂物等。
裂纹内含物多有空气存在,空气的声阻数量级约为102,而金属材料的声阻抗数量级约为106,可见空气和金属材料的声学特性相差很大。由前述结论可知,裂纹与基体材料的边界是“软”边界。
白点一般认为是由于工件热处理过程中氢逸散不充分,残留在基体中而形成的。由于氢气的声学特性阻抗约为1. 15 & 102,远远小于金属材料的声学阻抗。因此,由前述结论可知,白点缺陷与基体材料的边界属于“软”边界。
缩孔与气泡这2种缺陷的内含物均为气体,不锈钢异型锻件生产厂家,气体的声特性阻抗数量级为102,远小于金属材料的声特性阻抗,所以这种缺陷与基体材料边界亦属于“软”边界。
非金属夹杂物主要是指钢中的铁及其他元素与氧、硫、氮等作用形成的化合物,以及在炼钢和浇注过程中混入钢中的耐火材料碎片。由于这些碎片的成分主要是S IA l Fe等的氧化物,故可说钢中的非金属夹杂物是气体在钢中存在的一种形式。这类材料的声特性阻抗小于金属基体的声特性阻抗,所以这类缺陷与基体材料的边界可被认为是“软”边界。
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