Difetti è contromisure di grandi forgiature: Crepe di forgiatura

In grandeforgiatura, quandu a qualità di e materie prime hè scarsa o u prucessu di forgiatura ùn hè micca à u mumentu ghjustu, e crepe di forgiatura sò spessu faciuli à accade.
Quì sottu si prisentanu parechji casi di crepe di forgiatura causate da un materiale di qualità scadente.
(1)Forgiaturacrepe causate da difetti di lingotti

https://www.shdhforging.com/news/defects-and-countermeasures-of-large-forgings-forging-cracks

A maiò parte di i difetti di i lingotti ponu causà crepe durante a forgiatura, cum'è mostratu in l'imagine, chì hè a crepa cintrali di a forgiatura di u mandrinu 2Cr13.
Questu hè perchè l'intervallu di temperatura di cristallizazione hè strettu è u coefficientu di ritirata lineare hè grande quandu u lingotto 6T si solidifica.
A causa di una cundensazione è di una ritirata insufficiente, di una grande differenza di temperatura trà l'internu è l'esternu, di una grande tensione di trazione assiale, a dendrite s'hè crepata, furmendu una crepa interassiale in u lingotto, chì hè stata ulteriormente allargata durante a forgiatura per diventà una crepa in a forgiatura di u mandrinu.

U difettu pò esse eliminatu da:
(1) Per migliurà a purità di a fusione di l'acciaiu fusu;
(2) U lingotto si raffredda lentamente, riducendu u stress termicu;
(3) Aduprate un bon agente di riscaldamentu è un tappu d'insulazione, aumentate a capacità di riempimentu di u restringimentu;
(4) Aduprate u prucessu di forgiatura di cumpattazione centrale.

(2)Forgiaturacrepe causate da a precipitazione di impurità dannose in l'acciaiu longu i limiti di i grani.

U zolfu in l'acciaiu hè spessu precipitatu longu à u cunfine di i grani in forma di FeS, chì u so puntu di fusione hè solu 982 ℃. À a temperatura di forgiatura di 1200 ℃, U FeS nantu à u cunfine di i grani si fonderà è circunderà i grani in forma di film liquidu, chì distruggerà u ligame trà i grani è pruducerà fragilità termica, è a frattura si verificarà dopu una ligera forgiatura.

Quandu u rame cuntenutu in l'acciaiu hè riscaldatu in una atmosfera di perossidazione à 1100 ~ 1200 ℃, per via di l'ossidazione selettiva, si formanu zone ricche di rame nantu à u stratu superficiale. Quandu a solubilità di u rame in l'austenite supera quella di u rame, u rame hè distribuitu in forma di film liquidu à u cunfine di i grani, furmendu fragilità di u rame è incapace di esse furgiatu.
S'ellu ci sò stagnu è antimoniu in l'acciaiu, a solubilità di u rame in l'austenite serà ridutta seriamente, è a tendenza à a fragilizazione serà intensificata.
A causa di l'altu cuntenutu di rame, a superficia di e forgiature d'acciaiu hè ossidata selettivamente durante u riscaldamentu di a forgiatura, in modu chì u rame hè arricchitu longu u cunfine di u granu, è a crepa di forgiatura hè furmata per nucleazione è espansione longu a fase ricca di rame di u cunfine di u granu.

(3)Crepa di forgiaturacausatu da a fase eterogenea (seconda fase)

E proprietà meccaniche di a seconda fase in l'acciaiu sò spessu assai diverse da quelle di a matrice metallica, dunque a tensione supplementaria farà diminuisce a plasticità generale di u prucessu quandu a deformazione scorre. Una volta chì a tensione lucale supera a forza di legame trà a fase eterogenea è a matrice, a separazione si verificerà è i fori si formeranu.
Per esempiu, l'ossidi, i nitruri, i carburi, i boruri, i sulfuri, i silicati è cusì via in l'acciaiu.
Dicemu chì ste fasi sò dense.
A distribuzione di a catena, in particulare longu u cunfine di u granu induve esiste a forza di legame debule, a forgiatura à alta temperatura si creperà.
A morfologia macroscopica di a frattura di forgiatura causata da a precipitazione fina di AlN longu u bordu di granu di lingotti d'acciaio 20SiMn 87t hè stata ossidata è presentata cum'è cristalli colonnari poliedrichi.
L'analisi microscopica mostra chì a frattura di forgiatura hè ligata à a grande quantità di precipitazione di AlN à grani fini longu u cunfine di grani primariu.

E contramisure àimpedisce a frattura di a forgiaturacausati da a precipitazione di nitruru d'aluminiu longu u cristallu sò i seguenti:
1. Limità a quantità d'aluminiu aghjuntu à l'acciaiu, caccià l'azotu da l'acciaiu o inibisce a precipitazione di AlN aghjunghjendu titaniu;
2. Aduttà u lingotto di consegna calda è u prucessu di trattamentu di cambiamentu di fase superraffreddatu;
3. Aumentà a temperatura di alimentazione di u calore (> 900 ℃) è direttamente a forgiatura à calore;
4. Prima di a forgiatura, si effettua una ricottura di omogeneizazione sufficiente per fà a diffusione di a fase di precipitazione di u cunfine di granu.


Data di publicazione: 03 dicembre 2020

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