铸造工艺

锻件缺陷的主要特征及其产生原因

发布时间:2025/8/3 11:08:08   
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锻件在锻造过程中,由于原材料质量、锻造工艺控制不当、模具设计不合理或操作失误等原因,常常会产生各种缺陷。以下是一些锻件常见的主要缺陷特征及其产生原因:

缩孔与缩管:

主要特征:铸锭头部(冒口端)或内部出现较大的孔洞。

产生原因:浇注钢铸锭时金属冷却收缩未能得到及时补充,形成缩孔;而缩管则多由锻造时冒口切除不当或铸模设计不良导致的。

疏松:

主要特征:铸件内部存在细密微孔性组织分布,导致材料不致密。

产生原因:铸件凝固时气体排出不足或补缩不充分,在随后的锻造过程中未被充分锻合。

晶粒不均匀:

主要特征:锻件某些部位的晶粒特别粗大,其他部位则较小。

产生原因:始锻温度过高、变形程度不足或不均匀,或者终锻温度过高,以及局部区域变形程度进入临界变形区,导致晶粒破碎不均匀。

表面裂纹与折叠:

主要特征:锻件表面可见微小裂纹或层状结构的折叠痕迹。

产生原因:锻造过程中的应力集中、过大的变形速度、坯料表面原有缺陷未消除干净等,或是在锻造过程中温度控制不当引起的。

非金属夹杂物:

主要特征:在轧材纵断面上发现拉长或破碎的非金属夹杂。

产生原因:炼钢时熔炼和铸锭工艺不良,使硫化物、氧化物等杂质混入,或者是耐火材料等外来物质带入。

β脆性(针对钛合金):

主要特征:低倍组织晶粒粗大,显微组织中相析出异常。

产生原因:锻造加热温度过高,超过了材料的β转变温度,导致微观组织恶化。

锻造不足:

主要特征:锻件尺寸不符合图纸要求,特别是在垂直于分模面方向上尺寸偏大。

产生原因:锤击次数不够,变形量不足,或者模具设计不合理,无法保证材料流动均匀。

局部充填不足:

主要特征:出现在模锻件筋条、凸台转角等复杂形状处,轮廓不清晰,顶部或棱角未完全充满。

产生原因:锻造压力不够,或是模具设计不合理导致金属流线不能有效填充。

铸造组织残留:

主要特征:伸长率和疲劳强度不合格,显微组织中有原始铸造状态的树枝状晶粒。

产生原因:用铸锭作坯料进行锻造时,没有经过充分塑性变形以消除铸造组织。

为了防止这些缺陷的产生,需要从源头上优化原材料品质,合理设计和制造模具,严格控制锻造工艺参数(如温度、变形速度、变形程度),并采用有效的无损检测技术对锻件质量进行监控。



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