Suurten takokappaleiden viat ja vastatoimenpiteet: Taontahalkeamat

Suuressa mittakaavassataontaKun raaka-aineiden laatu on heikko tai taontaprosessi ei ole oikeaan aikaan, taontahalkeamia on usein helppo esiintyä.
Seuraavassa esitellään useita tapauksia, joissa taontahalkeama on aiheutunut huonolaatuisesta materiaalista.
(1)Taontaharkkovirheiden aiheuttamat halkeamat

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

Useimmat harkkovirheet voivat aiheuttaa halkeilua takomisen aikana, kuten kuvassa on esitetty, joka on 2Cr13-karan takomisen keskeinen halkeama.
Tämä johtuu siitä, että kiteytymislämpötila-alue on kapea ja lineaarinen kutistumiskerroin on suuri, kun 6T-harkko jähmettyy.
Riittämättömän tiivistymisen ja kutistumisen, suuren sisä- ja ulkolämpötilaeron sekä suuren aksiaalisen vetojännityksen vuoksi dendriitti halkeili muodostaen aksiaalien välisen halkeaman valanteeseen, joka laajeni edelleen takomisen aikana muodostaen halkeaman karan takomiseen.

Vika voidaan poistaa:
(1) Sulan teräksen sulatuksen puhtauden parantamiseksi;
(2) Valanteen hidas jäähdytys vähentää lämpöjännitystä;
(3) Käytä hyvää lämmitysainetta ja eristyskorkkia, lisää täyttökutistumisen kykyä;
(4) Käytä keskipuristustaontaprosessia.

(2)Taontateräksen raerajoille saostuneiden haitallisten epäpuhtauksien aiheuttamat halkeamat.

Teräksen rikki saostuu usein raerajalle FeS:nä, jonka sulamispiste on vain 982 ℃. 1200 ℃:n taontalämpötilassa raerajalla oleva FeS sulaa ja ympäröi jyvät nestemäisen kalvon muodossa, mikä tuhoaa jyvien välisen sidoksen ja aiheuttaa lämpöhaurautta, ja halkeilua tapahtuu jo kevyen takomisen jälkeen.

Kun teräksen sisältämää kuparia kuumennetaan peroksidaatioatmosfäärissä 1100–1200 ℃:ssa, selektiivisen hapettumisen vuoksi pintakerrokseen muodostuu kuparipitoisia alueita. Kun kuparin liukoisuus austeniittiin ylittää kuparin liukoisuuden, kupari jakautuu nestemäiseksi kalvoksi raerajalle, mikä aiheuttaa kuparin haurautta eikä sitä voida taota.
Jos teräksessä on tinaa ja antimonia, kuparin liukoisuus austeniittiin heikkenee merkittävästi ja haurastumistaipumus voimistuu.
Korkean kuparipitoisuuden vuoksi terästakosten pinta hapettuu selektiivisesti taontakuumennuksen aikana, jolloin kupari rikastuu raerajan suuntaisesti ja taontahalkeama muodostuu ydintymällä ja laajenemalla kuparipitoista raerajan faasia pitkin.

(3)Taontahalkeamaheterogeenisen vaiheen (toisen vaiheen) aiheuttama

Teräksen toisen faasin mekaaniset ominaisuudet ovat usein hyvin erilaiset kuin metallimatriisin, joten lisäjännitys aiheuttaa prosessin kokonaisplastisuuden heikkenemisen muodonmuutoksen virratessa. Kun paikallinen jännitys ylittää heterogeenisen faasin ja matriisin välisen sidosvoiman, erottuminen tapahtuu ja reikiä muodostuu.
Esimerkiksi teräksen oksidit, nitridit, karbidit, boridit, sulfidit, silikaatit ja niin edelleen.
Oletetaan, että nämä vaiheet ovat tiheitä.
Ketjun jakautuminen, erityisesti raerajan suuntaisesti, jossa sidosvoima on heikko, aiheuttaa korkean lämpötilan taontaa, joka halkeilee.
Hienojakoisen AlN:n saostumisen aiheuttaman taontahalkeilun makroskooppinen morfologia 20SiMn-teräs 87t -valanteissa raerajalla on hapetettu ja esitetty monitahoisina pylväsmäisinä kiteinä.
Mikroskooppinen analyysi osoittaa, että taontahalkeilu liittyy suureen määrään hienorakeista AlN-saostumista ensisijaisella raerajalla.

Vastatoimetestää taontahalkeiluaAlumiininitridin saostumisen aiheuttamat vaikutukset kiteen varrella ovat seuraavat:
1. Rajoita teräkseen lisättävän alumiinin määrää, poista typpeä teräksestä tai estä AlN:n saostuminen lisäämällä titaania;
2. Hyväksy kuumatoimitusvalanteen ja alijäähdytetyn faasimuutoskäsittelyprosessin;
3. Nosta lämmönsyöttölämpötilaa (> 900 ℃) ja lämmitä taonta suoraan;
4. Ennen taontaa suoritetaan riittävä homogenisointihehkutus raerajan saostumisfaasin diffuusion aikaansaamiseksi.


Julkaisun aika: 03.12.2020

  • Edellinen:
  • Seuraavaksi: