Em grandeforjamento, quando a qualidade das matérias-primas é ruim ou o processo de forjamento não é feito no momento certo, muitas vezes é fácil ocorrer rachaduras no forjamento.
A seguir são apresentados vários casos de rachaduras no forjamento causadas por material de baixa qualidade.
(1)Forjamentorachaduras causadas por defeitos no lingote
A maioria dos defeitos do lingote pode causar rachaduras durante o forjamento, como mostrado na Figura , que é a rachadura central do forjamento do fuso 2Cr13.
Isso ocorre porque a faixa de temperatura de cristalização é estreita e o coeficiente de contração linear é grande quando o lingote 6T solidifica.
Devido à condensação e contração insuficientes, grande diferença de temperatura entre o interior e o exterior, grande tensão de tração axial, o dendrito rachou, formando uma rachadura interaxial no lingote, que foi expandida ainda mais durante o forjamento para se tornar uma rachadura no forjamento do fuso.
O defeito pode ser eliminado por:
(1)Para melhorar a pureza da fundição de aço fundido;
(2) Resfriamento lento do lingote, reduzindo o estresse térmico;
(3) Use um bom agente de aquecimento e tampa de isolamento, aumente a capacidade de encolhimento do enchimento;
(4)Use o processo de forjamento de compactação central.
(2)Forjamentorachaduras causadas pela precipitação de impurezas nocivas no aço ao longo dos contornos dos grãos.
O enxofre presente no aço é frequentemente precipitado ao longo do contorno de grão na forma de FeS, cujo ponto de fusão é de apenas 982°C. A uma temperatura de forjamento de 1200°C, o FeS no contorno de grão derrete e envolve os grãos na forma de uma película líquida, o que destrói a ligação entre os grãos e produz fragilidade térmica, e a fissuração ocorre após um leve forjamento.
Quando o cobre contido no aço é aquecido em uma atmosfera de peroxidação a 1100 ~ 1200°C, devido à oxidação seletiva, áreas ricas em cobre se formam na camada superficial. Quando a solubilidade do cobre na austenita excede a do cobre, o cobre é distribuído na forma de uma película líquida no contorno de grão, tornando-se quebradiço e impossibilitando o forjamento.
Se houver estanho e antimônio no aço, a solubilidade do cobre na austenita será reduzida seriamente, e a tendência à fragilização será intensificada.
Devido ao alto teor de cobre, a superfície dos forjados de aço é oxidada seletivamente durante o aquecimento do forjamento, de modo que o cobre é enriquecido ao longo do contorno de grão, e a rachadura do forjamento é formada pela nucleação e expansão ao longo da fase rica em cobre do contorno de grão.
(3)Forjando rachaduracausada por fase heterogênea (segunda fase)
As propriedades mecânicas da segunda fase do aço são frequentemente muito diferentes daquelas da matriz metálica, de modo que a tensão adicional fará com que a plasticidade geral do processo diminua à medida que a deformação flui. Quando a tensão local excede a força de ligação entre a fase heterogênea e a matriz, ocorre a separação e a formação de furos.
Por exemplo, os óxidos, nitretos, carbonetos, boretos, sulfetos, silicatos e assim por diante no aço.
Digamos que essas fases sejam densas.
Distribuição da cadeia, especialmente ao longo do contorno do grão onde existe uma força de ligação fraca, o forjamento em alta temperatura causará rachaduras.
A morfologia macroscópica da fissuração de forjamento causada pela precipitação fina de AlN ao longo do contorno de grão de lingotes de aço 20SiMn 87t foi oxidada e apresentada como cristais colunares poliédricos.
A análise microscópica mostra que a fissuração por forjamento está relacionada à grande quantidade de precipitação de AlN de grãos finos ao longo do contorno de grão primário.
As contramedidas paraevitar rachaduras de forjamentocausadas pela precipitação de nitreto de alumínio ao longo do cristal são as seguintes:
1. Limitar a quantidade de alumínio adicionado ao aço, remover o nitrogênio do aço ou inibir a precipitação de AlN adicionando titânio;
2. Adote lingotes de entrega a quente e processo de tratamento de mudança de fase super-resfriado;
3. Aumente a temperatura de alimentação de calor (> 900℃) e aqueça diretamente o forjamento;
4. Antes do forjamento, é realizado um recozimento de homogeneização suficiente para fazer a difusão da fase de precipitação do contorno de grão.
Horário da publicação: 03/12/2020