Im GroßenSchmiedenWenn die Qualität der Rohstoffe schlecht ist oder der Schmiedeprozess nicht zum richtigen Zeitpunkt erfolgt, kommt es häufig leicht zu Schmiederissen.
Im Folgenden werden mehrere Fälle von Schmiederissen vorgestellt, die durch schlechtes Material verursacht wurden.
(1)SchmiedenRisse durch Barrenfehler

Die meisten Barrendefekte können beim Schmieden zu Rissen führen, wie im Bild gezeigt. Dabei handelt es sich um den zentralen Riss beim Spindelschmieden von 2Cr13.
Dies liegt daran, dass der Kristallisationstemperaturbereich eng ist und der lineare Schrumpfungskoeffizient groß ist, wenn der 6T-Block erstarrt.
Aufgrund unzureichender Kondensation und Schrumpfung, großer Temperaturunterschiede zwischen Innen- und Außenseite sowie großer axialer Zugspannung riss der Dendrit und es bildete sich ein interaxialer Riss im Barren, der sich beim Schmieden weiter ausdehnte und zu einem Riss im Spindelschmiedestück wurde.

Der Mangel kann behoben werden durch:
(1) Verbesserung der Reinheit der Stahlschmelze;
(2) Langsames Abkühlen des Barrens, wodurch die thermische Spannung verringert wird;
(3) Verwenden Sie ein gutes Heizmittel und eine Isolierkappe, um die Fähigkeit zur Füllschrumpfung zu erhöhen.
(4) Verwenden Sie das Schmiedeverfahren mit Mittelverdichtung.

(2)SchmiedenRisse, die durch die Ausfällung schädlicher Verunreinigungen im Stahl entlang der Korngrenzen entstehen.

Schwefel im Stahl scheidet sich häufig entlang der Korngrenzen in Form von FeS ab, dessen Schmelzpunkt nur 982 °C beträgt. Bei einer Schmiedetemperatur von 1200 °C schmilzt das FeS an der Korngrenze und umschließt die Körner in Form eines Flüssigkeitsfilms. Dies zerstört die Bindung zwischen den Körnern und führt zu thermischer Zerbrechlichkeit. Nach leichtem Schmieden treten Risse auf.

Wenn im Stahl enthaltenes Kupfer in einer Peroxidationsatmosphäre auf 1100 bis 1200 °C erhitzt wird, bilden sich aufgrund selektiver Oxidation kupferreiche Bereiche auf der Oberflächenschicht. Wenn die Löslichkeit von Kupfer in Austenit die von Kupfer übersteigt, verteilt sich das Kupfer in Form eines Flüssigkeitsfilms an den Korngrenzen, wodurch das Kupfer spröde wird und nicht geschmiedet werden kann.
Wenn Stahl Zinn und Antimon enthält, verringert sich die Löslichkeit von Kupfer im Austenit erheblich und die Versprödungsneigung verstärkt sich.
Aufgrund des hohen Kupfergehalts wird die Oberfläche von Stahlschmiedeteilen während der Schmiedeerhitzung selektiv oxidiert, sodass sich das Kupfer entlang der Korngrenze anreichert und der Schmiederiss durch Keimbildung und Ausbreitung entlang der kupferreichen Phase der Korngrenze entsteht.

(3)Schmiederissverursacht durch heterogene Phase (zweite Phase)

Die mechanischen Eigenschaften der zweiten Phase im Stahl unterscheiden sich oft stark von denen der Metallmatrix. Daher führt die zusätzliche Spannung dazu, dass die Gesamtplastizität des Prozesses beim Deformationsfluss abnimmt. Sobald die lokale Spannung die Bindungskraft zwischen der heterogenen Phase und der Matrix überschreitet, kommt es zur Trennung und es bilden sich Löcher.
Beispielsweise die Oxide, Nitride, Carbide, Boride, Sulfide, Silikate usw. in Stahl.
Nehmen wir an, diese Phasen sind dicht.
Kettenverteilung, insbesondere entlang der Korngrenze, wo die schwache Bindungskraft vorhanden ist, führt beim Schmieden bei hohen Temperaturen zu Rissen.
Die makroskopische Morphologie der Schmiederisse, die durch feine AlN-Ausfällungen entlang der Korngrenzen von 20SiMn-Stahlblöcken 87t verursacht wurden, wurde oxidiert und als polyedrische säulenförmige Kristalle dargestellt.
Die mikroskopische Analyse zeigt, dass die Rissbildung beim Schmieden auf die große Menge feinkörniger AlN-Ausscheidungen entlang der primären Korngrenze zurückzuführen ist.

Die Gegenmaßnahmen gegenVerhinderung von SchmiederissenDie durch die Abscheidung von Aluminiumnitrid entlang des Kristalls verursachten Effekte sind wie folgt:
1. Begrenzen Sie die Menge an Aluminium, die dem Stahl zugesetzt wird, entfernen Sie Stickstoff aus dem Stahl oder verhindern Sie die AlN-Ausfällung durch Zugabe von Titan.
2. Verwenden Sie einen heißen Lieferblock und einen unterkühlten Phasenänderungsbehandlungsprozess.
3. Erhöhen Sie die Wärmezufuhrtemperatur (> 900 °C) und führen Sie das Schmieden direkt durch.
4. Vor dem Schmieden wird ein ausreichendes Homogenisierungsglühen durchgeführt, um eine Diffusion der Korngrenzenausscheidungsphase zu bewirken.