Ελαττώματα και αντίμετρα μεγάλων σφυρήλατων κατασκευών: Ρωγμές σφυρηλάτησης

Σε μεγάλο βαθμόσφυρηλάτηση, όταν η ποιότητα των πρώτων υλών είναι κακή ή η διαδικασία σφυρηλάτησης δεν είναι η κατάλληλη στιγμή, οι ρωγμές σφυρηλάτησης είναι συχνά εύκολο να εμφανιστούν.
Παρακάτω παρουσιάζονται αρκετές περιπτώσεις ρωγμών σφυρηλάτησης που προκαλούνται από υλικό κακής ποιότητας.
(1)Σφυρηλάτησηρωγμές που προκαλούνται από ελαττώματα πλινθώματος

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

Τα περισσότερα από τα ελαττώματα των πλινθωμάτων μπορεί να προκαλέσουν ρωγμές κατά τη σφυρηλάτηση, όπως φαίνεται στην Εικόνα , η οποία είναι η κεντρική ρωγμή της σφυρηλάτησης ατράκτου 2Cr13.
Αυτό συμβαίνει επειδή το εύρος θερμοκρασίας κρυστάλλωσης είναι στενό και ο συντελεστής γραμμικής συρρίκνωσης είναι μεγάλος όταν στερεοποιείται η πλινθώδης ράβδος 6T.
Λόγω ανεπαρκούς συμπύκνωσης και συρρίκνωσης, μεγάλης διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ εσωτερικού και εξωτερικού χώρου, μεγάλης αξονικής εφελκυστικής τάσης, ο δενδρίτης ράγισε, σχηματίζοντας μια διαξονική ρωγμή στο πλινθώμα, η οποία επεκτάθηκε περαιτέρω κατά τη σφυρηλάτηση για να γίνει ρωγμή στη σφυρηλάτηση του άξονα.

Το ελάττωμα μπορεί να εξαλειφθεί με:
(1) Για τη βελτίωση της καθαρότητας της τήξης του τηγμένου χάλυβα·
(2) Η αργή ψύξη του πλινθώματος μειώνει τη θερμική καταπόνηση.
(3) Χρησιμοποιήστε καλό θερμαντικό μέσο και μονωτικό καπάκι, αυξήστε την ικανότητα πλήρωσης συρρίκνωσης.
(4) Χρησιμοποιήστε τη διαδικασία σφυρηλάτησης κεντρικής συμπύκνωσης.

(2)Σφυρηλάτησηρωγμές που προκαλούνται από την καθίζηση επιβλαβών ακαθαρσιών στον χάλυβα κατά μήκος των ορίων των κόκκων.

Το θείο στον χάλυβα συχνά καθιζάνει κατά μήκος των ορίων των κόκκων με τη μορφή FeS2, του οποίου το σημείο τήξης είναι μόνο 982℃. Στη θερμοκρασία σφυρηλάτησης των 1200℃, το FeS2 στα όρια των κόκκων θα λιώσει και θα περιβάλει τους κόκκους με τη μορφή υγρής μεμβράνης, η οποία θα καταστρέψει τον δεσμό μεταξύ των κόκκων και θα προκαλέσει θερμική ευθραυστότητα, και η ρωγμή θα εμφανιστεί μετά από ελαφρά σφυρηλάτηση.

Όταν ο χαλκός που περιέχεται στον χάλυβα θερμαίνεται σε ατμόσφαιρα υπεροξείδωσης στους 1100 ~ 1200℃, λόγω επιλεκτικής οξείδωσης, σχηματίζονται περιοχές πλούσιες σε χαλκό στο επιφανειακό στρώμα. Όταν η διαλυτότητα του χαλκού στον ωστενίτη υπερβαίνει αυτή του χαλκού, ο χαλκός κατανέμεται με τη μορφή υγρής μεμβράνης στα όρια των κόκκων, σχηματίζοντας ευθραυστότητα του χαλκού και αδυνατεί να σφυρηλατηθεί.
Εάν υπάρχει κασσίτερος και αντιμόνιο στον χάλυβα, η διαλυτότητα του χαλκού στον ωστενίτη θα μειωθεί σημαντικά και η τάση ευθραυστότητας θα ενταθεί.
Λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε χαλκό, η επιφάνεια των σφυρήλατων χαλύβδινων υλικών οξειδώνεται επιλεκτικά κατά τη θέρμανση της σφυρηλάτησης, έτσι ώστε ο χαλκός να εμπλουτίζεται κατά μήκος των ορίων των κόκκων και η ρωγμή σφυρηλάτησης να σχηματίζεται με πυρήνωση και επέκταση κατά μήκος της πλούσιας σε χαλκό φάσης των ορίων των κόκκων.

(3)Ρωγμή σφυρηλάτησηςπου προκαλείται από ετερογενή φάση (δεύτερη φάση)

Οι μηχανικές ιδιότητες της δεύτερης φάσης στον χάλυβα είναι συχνά πολύ διαφορετικές από αυτές της μεταλλικής μήτρας, επομένως η πρόσθετη τάση θα προκαλέσει μείωση της συνολικής πλαστικότητας της διεργασίας όταν ρέει η παραμόρφωση. Μόλις η τοπική τάση υπερβεί τη δύναμη σύνδεσης μεταξύ της ετερογενούς φάσης και της μήτρας, θα συμβεί ο διαχωρισμός και θα σχηματιστούν οι οπές.
Για παράδειγμα, τα οξείδια, τα νιτρίδια, τα καρβίδια, τα βορίδια, τα σουλφίδια, τα πυριτικά άλατα και ούτω καθεξής στον χάλυβα.
Ας πούμε ότι αυτές οι φάσεις είναι πυκνές.
Η κατανομή της αλυσίδας, ειδικά κατά μήκος των ορίων των κόκκων όπου υπάρχει ασθενής δύναμη σύνδεσης, θα προκαλέσει ρωγμές σε σφυρηλάτηση σε υψηλή θερμοκρασία.
Η μακροσκοπική μορφολογία της ρωγμής σφυρηλάτησης που προκαλείται από λεπτή καθίζηση AlN κατά μήκος των ορίων των κόκκων των χαλύβδινων πλινθωμάτων 87t 20SiMn έχει οξειδωθεί και παρουσιάζεται ως πολυεδρικοί στηλικοί κρύσταλλοι.
Η μικροσκοπική ανάλυση δείχνει ότι η ρωγμή σφυρηλάτησης σχετίζεται με τη μεγάλη ποσότητα καθίζησης λεπτόκοκκου AlN κατά μήκος των πρωτευόντων ορίων των κόκκων.

Τα αντίμετρα γιααποτρέψτε το ράγισμα από σφυρηλάτησηπου προκαλούνται από την καθίζηση νιτριδίου του αργιλίου κατά μήκος του κρυστάλλου είναι οι εξής:
1. Περιορίστε την ποσότητα αλουμινίου που προστίθεται στον χάλυβα, αφαιρέστε το άζωτο από τον χάλυβα ή αναστέλλετε την καθίζηση AlN προσθέτοντας τιτάνιο.
2. Υιοθετήστε θερμή πλινθωματοποίηση παράδοσης και υπερψυχθείσα διαδικασία επεξεργασίας αλλαγής φάσης.
3. Αυξήστε τη θερμοκρασία τροφοδοσίας θερμότητας (> 900℃) και θερμάνετε απευθείας τη σφυρηλάτηση.
4. Πριν από τη σφυρηλάτηση, πραγματοποιείται επαρκής ανόπτηση ομογενοποίησης για να γίνει διάχυση φάσης καθίζησης στα όρια των κόκκων.


Ώρα δημοσίευσης: 03-12-2020

  • Προηγούμενος:
  • Επόμενος: