In grotesmedenAls de kwaliteit van de grondstoffen slecht is of het smeedproces niet op het juiste moment plaatsvindt, ontstaan er gemakkelijk smeedscheuren.
Hieronder worden enkele gevallen beschreven van smeedscheuren die veroorzaakt zijn door slecht materiaal.
(1)Smedenscheuren veroorzaakt door staafdefecten
De meeste staafdefecten kunnen scheuren veroorzaken tijdens het smeden, zoals te zien is op Afbeelding 1. Dit is de centrale scheur in het 2Cr13 spindelsmeedstuk.
Dit komt doordat het kristallisatietemperatuurbereik smal is en de lineaire krimpcoëfficiënt groot is wanneer de 6T-staaf stolt.
Door onvoldoende condensatie en krimp, groot temperatuurverschil tussen binnen en buiten, grote axiale trekspanning, barstte de dendriet en ontstond er een interaxiale scheur in de staaf, die tijdens het smeden verder uitzette tot een scheur in het spindelsmeedstuk.
Het defect kan worden verholpen door:
(1)Om de zuiverheid van het gesmolten staal te verbeteren;
(2) De staaf koelt langzaam af, waardoor de thermische spanning afneemt;
(3) Gebruik een goed verwarmingsmiddel en isolatiekapje, vergroot het vermogen om krimp op te vullen;
(4)Gebruik het centrale verdichtingssmeedproces.
(2)Smedenscheuren veroorzaakt door de neerslag van schadelijke onzuiverheden in staal langs korrelgrenzen.
De zwavel in staal slaat vaak neer langs de korrelgrens in de vorm van FeS, waarvan het smeltpunt slechts 982 °C bedraagt. Bij de smeedtemperatuur van 1200 °C smelt het FeS op de korrelgrens en omhult het de korrels in de vorm van een vloeibare film. Dit vernietigt de binding tussen de korrels, veroorzaakt thermische kwetsbaarheid en scheurvorming na licht smeden.
Wanneer koper in staal wordt verhit in een peroxidatieatmosfeer tot 1100 ~ 1200 °C, vormen zich door selectieve oxidatie koperrijke zones op de oppervlaktelaag. Wanneer de oplosbaarheid van koper in austeniet die van koper overtreft, verspreidt koper zich in de vorm van een vloeibare film aan de korrelgrens, waardoor koper broos wordt en niet meer te smeedbaar is.
Als er tin en antimoon in staal aanwezig zijn, wordt de oplosbaarheid van koper in austeniet aanzienlijk verminderd en neemt de neiging tot verbrossing toe.
Door het hoge kopergehalte wordt het oppervlak van stalen smeedstukken selectief geoxideerd tijdens het verhitten van het smeedstuk, waardoor het koper langs de korrelgrens wordt verrijkt en de smeedscheur ontstaat door nucleatie en expansie langs de koperrijke fase van de korrelgrens.
(3)Smeden van scheurenveroorzaakt door heterogene fase (tweede fase)
De mechanische eigenschappen van de tweede fase in staal verschillen vaak sterk van die van de metaalmatrix, waardoor de extra spanning ervoor zorgt dat de algehele plasticiteit van het proces afneemt wanneer de vervorming vloeit. Zodra de lokale spanning de bindingskracht tussen de heterogene fase en de matrix overschrijdt, treedt er scheiding op en worden de gaten gevormd.
Bijvoorbeeld de oxiden, nitriden, carbiden, boriden, sulfiden, silicaten enzovoort in staal.
Laten we zeggen dat deze fasen dicht op elkaar zitten.
Kettingverdeling, vooral langs de korrelgrens waar de zwakke bindingskracht bestaat, zal bij hoge temperatuursmeedwerk scheuren veroorzaken.
De macroscopische morfologie van smeedscheuren, veroorzaakt door fijne AlN-neerslag langs de korrelgrens van 20SiMn staal van 87t, is geoxideerd en gepresenteerd als polyhedrale kolomvormige kristallen.
Uit de microscopische analyse blijkt dat de smeedscheuren verband houden met de grote hoeveelheid fijnkorrelig AlN-neerslag langs de primaire korrelgrens.
De tegenmaatregelen tegenvoorkomen van smeedscheurenveroorzaakt door neerslag van aluminium nitride langs kristal zijn als volgt:
1. Beperk de hoeveelheid aluminium die aan staal wordt toegevoegd, verwijder stikstof uit staal of rem de AlN-neerslag door titanium toe te voegen;
2. Gebruik hete leveringsstaaf en het onderkoelde faseveranderingsbehandelingsproces;
3. Verhoog de warmtetoevoertemperatuur (> 900℃) en verwarm het smeden direct;
4. Vóór het smeden wordt er voldoende homogenisatiegloeien uitgevoerd om diffusie van de korrelgrensprecipitatiefase te bewerkstelligen.
Plaatsingstijd: 3 dec. 2020