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      鈦加工件
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      鈦鍛件缺陷的主要特征及其產生原因

      2021-11-22 09:02:45

      鈦鍛件同工序可以產生不同形式的缺陷,但是,同一種形式的缺陷也可以來自不同的工序。由于鈦加工件產生鍛件缺陷的原因往往與原材料生產過程和鍛后熱處理過程等多種因素有關,因此在分析鍛件缺陷產生的原因時,不要孤立地來進行。

      鈦鍛件

      由原材料產生的缺焰

      毛細裂紋(發裂):

      位于鋼材表面,深約0.5-1.5mm 的毛細裂紋,軋制鋼材時,鋼錠的皮下氣泡被輾長而破裂形成的。鍛前若不去掉,可能引鍛件裂紋。

      結疤:

      在鋼材表面局部地方存在的一層易剝落的薄膜,其厚度可達1.5imn左右。鍛造時不能焊合,以結疤形態出現在鍛件表面上。原因是澆注時,由于鋼液飛濺而凝結在鋼錠表面,軋制時被壓成薄膜而貼附在軋材表面即為結疤。鍛后經酸洗清理,結疤剝落,鍛件表面上出現凹坑。

      折縫(折疊):

      在軋材端面上的直徑兩端出現方向相反的折縫。折縫同圓孤切線成一角度,折縫內有氧化夾雜,四周有脫碳。是由于軋輾上型槽定徑不正確,或型槽磨損面產生的毛刺在軋制時被卷成折疊,鍛前若 不去掉,將殘留鍛件表面。

      非金屬夾雜物:

      在軋材的縱斷面上出現被拉長了的,或被破碎但沿縱向斷續分布的非金屬夾雜。前者如硫化物,后者如氧化物、脆性硅酸鹽。主要是由于在熔煉時,金屬與爐氣、容器之間發生化學反應形成的;另外,在熔煉澆注時由于耐火材料、砂子等落人鋼液而引起。

      展狀斷口:

      往往出現在鋼材的心部分。在鋼材的斷扣或斷面上,出現一些與折斷了的石板、樹皮相似的形貌。這種缺陷在合金鋼,特別是鉻鎳锏、鉻鎳鎢鋼中出現較多,在碳鋼中也有發現。鋼中存在非金屬夾雜物,枝晶偏析、氣孔、疏松等缺陷,在鍛造過程中沿縱向被拉長.使鋼材斷口呈片層狀。層狀斷口嚴重降低鋼材橫向力學性能, 鍛造時極易沿分層破裂。

      成分偏析帶:

      在某些合金結構鋼.如40CrNiMoA、 38CrMoAlA等鍛件的縱向低倍上,沿流線方向出現不同于流線的條狀或條帶狀缺陷,缺陷區的顯微硬度與正常區的明顯不同。成分偏析帶主要是由于原材料生產過程中合金元素發生偏析造成的輕微的成分偏析帶對力學性影響不大,嚴重的偏析將明顯降低鍛件的塑性和韌性。

      亮條或亮帶:

      在鍛件表面或鍛件加工過的表面上,出現長度不等的亮條。亮條大多沿鍛件縱向分布。這種缺陷主要出現在鈦合金和高溫合金鍛件中。由于合金元素偏析造成。鈦合金鍛件中的亮條,多屬低鋁低釩偏析區,高溫合金鍛件上的亮條區,多屬鉻鈷等元素偏高亮條的存在使材料的塑性和韌性下降。

      碳化物偏析級別不合格:

      經常在高速鋼、高鉻冷變形模具鋼等碳含量高的合金鋼中出現,其特點是在局部區域有較多的破化物集聚,使碳化物偏析超過了許可的標準。由于鋼中萊氏體共晶碳化物在開坯和軋制時未充分破碎,均勻分開所造成。嚴重的碳化物偏析容易引起鍛件過熱、過燒或開裂。

      白點:

      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,長度為1-20mm或更長。白點在合金結構鋼中常見,在普通碳鋼中也有發現。由于鋼中含氫較多和相變時組織應力大引起。大型鋼坯鍛軋后冷卻較快時容易產生白點。白點是隱藏在內部的裂紋,降低鋼的塑性和強度。白點是應力集中點,在交變裁荷作用下. 易引起疲勞裂紋。

      縮孔殘余:

      在鍛件低倍檢査時,出現不規劃的皺折狀縫隙,形似裂紋,呈深褐色或灰白色;高倍檢査縮孔殘余附近有大量非金屬夾雜物,質脆易剝落。由于鋼錠冒口部分產生的集中縮孔未切除干凈,開坯和軋制時殘留在鋼坯內部而產生的。

      鈦合金擠壓棒村上的粗晶環:

      經熱處理后供應的鋁合金擠壓棒材. 在其橫斷面外層環形內出現粗大晶粒,稱粗晶環。粗晶環的厚度.從棒材的開始擠出端至末端是逐漸增加的。主要是由于鈦合金中含有Mn、Cr等元素以及擠壓時金屬與擠壓筒壁之間的摩擦,使棒材表面層變形劇烈所致。具有粗晶環的坯料,鍛造時容易開裂,如留在鍛件上將降低零件性能。


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