ひび割れ発生のメカニズム解析は、ひび割れの本質的な原因を把握するのに役立ち、ひび割れの客観的な同定根拠となります。多くの鍛造ひび割れ事例の解析と繰り返しの実験から、合金鋼鍛造品のメカニズムと特性は非対称であり、これがひび割れ発生の重要な障害となっていることが分かります。
1. 対称的な機構と特性を持つ原材料。
変形の全過程において、転位は滑り面に沿って運動し、障害物に遭遇すると、蓄積して十分な地盤応力を引き起こし、亀裂を引き起こしたり、転位の相互作用によりキャビテーションやマイクロクラックが発生したりします。これらがマクロ経済亀裂の発達傾向と結びつきます。 この重要な結果は、変形温度が低い(加工硬化温度より低い)か、変形レベルが大きすぎる、変形速度が速すぎることです。 この種の亀裂は多くの場合、粒内または粒内と粒界が混在していますが、高温分子は外部拡散速度が速いため、転位の登り上がりを促し、鍛造修復と加工硬化を促進します。そのため、変形過程ですでに生じたマイクロクラックは修復しやすく、変形温度が適切で、変形速度が比較的遅い条件では、マクロ経済亀裂の発達傾向にはなりません。
2. メカニズムや特性が不均一な原材料。
非対称な機構と特性を持つ材料の場合、一般的に粒界や一部の相界面に亀裂が発生します。これは、鍛造変形が金属材料の等強度温度付近で行われるためです。粒界の変形は非常に大きいため、金属材料の粒界は冶金産業にとって不利な点となり、二次相や非金属材料がその領域に集中します。高温では、一部の原材料の粒界上の低溶解度化学物質が溶融し、厳しい
原材料の塑性変形を低減します。高温下では、周囲の材料に含まれる一部の元素(硫黄、銅など)が粒界に沿って金属材料の内外に拡散し、第二相の異常な出現や粒界の脆化を引き起こします。また、従来の金属材料では、二相間の物理的・化学的性質の違いにより、一部の相との接合が不良でした。
鍛造に一般的に使用される原材料は、一般的に非対称です。そのため、自由鍛造品では、高温鍛造変形中に粒界または相界に沿って割れが発生し、発達します。
投稿日時: 2023年3月6日