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          金相分析--鑄造質量分析

          發布時間:2020-02-12   作者:豐東熱技術   已閱讀:
                  鍛件缺陷是指鍛造過程中鍛件上產生的外在的和內在的質量不符合要求的各種缺陷。鑄造質量分析分為宏觀和微觀檢查兩部分,部分大型缺陷肉眼可見,細微缺陷只能通過金相分析法檢查。缺陷種類一般分為以下幾類:
                  1、表面裂紋
                  表面裂紋多發生在軋制棒材和鍛制棒材上,一般呈直線形狀,和軋制或鍛造的主變形方向一致。造成這種缺陷的原因很多,例如鋼錠內的皮下氣泡在軋制時一面沿變形方向伸長,一面暴露到表面上和向內部深處發展。又如在軋制時,坯料的表面如被劃傷,冷卻時將造成應力集中。從而可能沿劃痕開裂。這種裂紋若在鍛造前不去掉,鍛造時便可能擴展引起鍛件裂紋。  
                  2、折疊
                  折疊形成的原因是當金屬坯料在軋制過程中,由于軋輥上的型槽定徑不正確,或因型槽磨損面產生的毛刺在軋制時被卷入,形成和材料表面成一定傾角的折縫。對鋼材,折縫內有氧化皮,四周有脫碳。折疊若在鍛造前不去掉,可能引起鍛件折疊或開裂。 
          鑄造折疊金相分析
          鍛造折疊 金相圖片
                  3、層狀斷口
                  層狀斷口缺陷的產生是由于鋼中存在的非金屬夾雜物、枝晶偏析以及氣孔疏松等缺陷,在鍛、軋過程中沿軋制方向被拉長,使鋼材呈現出帶狀組織。如果雜質過多,鍛件就有分層破裂的危險。層狀斷口越嚴重,鋼的塑性、韌性越差,經過力學性能檢測發現橫向力學性能很低。 
                  4、非金屬夾雜
                  非金屬夾雜物主要是熔煉或澆鑄的鋼水冷卻過程中由于成分之間或金屬與爐氣、容器之間的化學反應形成的。另外,在金屬熔煉和澆鑄時,由于耐火材料落入鋼液中,也能形成夾雜物,這種夾雜物統稱夾渣。在鍛件的橫斷面上,金相檢測發現非金屬夾雜可以呈點狀、片狀、鏈狀或團塊狀分布。嚴重的夾雜物容易引起鍛件開裂或降低材料的使用性能。   
                  5、碳化物偏析
                  碳化物偏析經常出現在含碳高的合金鋼中,例如高速鋼。其特征是在局部區域有較多的碳化物聚集。它主要是鋼中的萊氏體共晶碳化物和二次網狀碳化物,在開坯和軋制時未被打碎和均勻分布造成的。碳化物偏析將降低鋼的鍛造變形性能,易引起鍛件開裂。鍛件熱處理淬火時,在碳化物偏析區易引起熱處理過熱、過燒和淬裂。 
                  6、縮管殘余
                  由于鋼錠冒口部分切除不干凈,在開坯和軋制時將夾雜物、縮松或偏析殘留在鋼材內部??s管殘余在橫向低倍試塊中呈不規則的皺折裂紋或縫隙,在其附近常伴有嚴重的疏松、夾雜物和成分偏析,在鍛造后作淬火處理時可由這種中心部位缺陷向外發展成裂紋。   
                  7、白點
                  白點的主要特征是在鋼坯的縱向斷口上呈圓形或橢圓形的銀白色斑點,在橫向斷口上呈細小的裂紋。白點的大小不一,長度有1~20mm或更長。
                  白點在鎳鉻鋼、鎳鉻鉬鋼等合金鋼中常見,普通碳鋼中也有發現,是隱藏在內部的缺陷。白點是在氫和相變時的組織應力以及熱應力的共同作用下產生的,當鋼中含氫量較多和熱壓力加工后冷卻(或鍛后熱處理)太快時較易產生。
                  用帶有白點的鋼鍛造出來的鍛件,在熱處理時(淬火)易發生龜裂,有時甚至成塊掉下。白點降低鋼的塑性和零件的強度,是應力集中點,它像尖銳的切刀一樣,在交變載荷的作用下,很容易變成疲勞裂紋而導致疲勞破壞,所以鍛造原材料中絕對不允許有白點。
                  經金相分析發現良好的鍛件質量,熱處理后可得到均勻細致的金相組織,例如彈簧鋼可得到均勻的屈氏體,調質鋼可得到均勻細致的索氏體。
          彈簧鋼屈氏體組織金相圖片
          彈簧鋼屈氏體組織圖片
          合金結構鋼調質金相
          合金結構鋼調質金相圖片

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