ข้อบกพร่องและการตอบโต้ของการตีขึ้นรูปขนาดใหญ่: การตีรอยแตก

ในขนาดใหญ่การปลอมเมื่อคุณภาพของวัตถุดิบไม่ดีหรือกระบวนการตีขึ้นรูปไม่ตรงเวลา รอยแตกร้าวของการตีมักจะเกิดขึ้นได้ง่าย
ต่อไปนี้จะแนะนำกรณีต่างๆ ของการตีรอยแตกร้าวที่เกิดจากวัสดุที่ไม่ดี
(1)การตีขึ้นรูปรอยแตกที่เกิดจากข้อบกพร่องของลิ่ม

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

ข้อบกพร่องของแท่งโลหะส่วนใหญ่อาจทำให้เกิดการแตกร้าวระหว่างการตี ดังแสดงในรูปภาพ ซึ่งเป็นรอยแตกตรงกลางของการตีสปินเดิล 2Cr13
เนื่องจากช่วงอุณหภูมิในการตกผลึกแคบและค่าสัมประสิทธิ์การหดตัวเชิงเส้นมีค่าสูงเมื่อแท่งโลหะ 6T แข็งตัว
เนื่องจากการควบแน่นและการหดตัวไม่เพียงพอ อุณหภูมิที่แตกต่างกันมากระหว่างภายในและภายนอก ความเครียดแรงดึงตามแนวแกนขนาดใหญ่ เดนไดรต์แตกร้าว ก่อตัวเป็นรอยแตกระหว่างแกนในแท่งโลหะ ซึ่งขยายตัวต่อไปในระหว่างการตีจนกลายเป็นรอยแตกในแกนหมุนการตี

ข้อบกพร่องสามารถกำจัดได้โดย:
(1) เพื่อปรับปรุงความบริสุทธิ์ของการถลุงเหล็กหลอมเหลว
(2) ลิ่มเย็นลงช้าๆ ลดความเครียดจากความร้อน
(3) ใช้ตัวทำความร้อนที่ดีและฝาฉนวน เพิ่มความสามารถในการเติมการหดตัว
(4) ใช้กระบวนการตีขึ้นรูปการบดอัดแบบกึ่งกลาง

(2)การตีขึ้นรูปรอยแตกที่เกิดจากการตกตะกอนของสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายในเหล็กตามแนวขอบเขตของเมล็ดพืช

กำมะถันในเหล็กมักจะตกตะกอนตามขอบเกรนในรูปของ FeS ซึ่งมีจุดหลอมเหลวเพียง 982°Cที่อุณหภูมิการตีขึ้นรูปที่ 1200°C FeS บนขอบเขตของเมล็ดข้าวจะละลายและล้อมรอบเมล็ดข้าวในรูปของฟิล์มเหลว ซึ่งจะทำลายพันธะระหว่างเมล็ดข้าวและทำให้เกิดความเปราะบางจากความร้อน และการแตกร้าวจะเกิดขึ้นหลังจากการตีขึ้นรูปเล็กน้อย

เมื่อทองแดงที่บรรจุอยู่ในเหล็กถูกให้ความร้อนในบรรยากาศเปอร์ออกซิเดชันที่ 1100 ~ 1200°C เนื่องจากการคัดเลือกออกซิเดชัน พื้นที่ที่อุดมด้วยทองแดงจะก่อตัวบนชั้นผิวเมื่อความสามารถในการละลายของทองแดงในออสเทนไนต์เกินกว่าทองแดง ทองแดงจะถูกกระจายในรูปของฟิล์มของเหลวที่ขอบเกรน ทำให้เกิดทองแดงเปราะและไม่สามารถปลอมแปลงได้
หากมีดีบุกและพลวงในเหล็ก ความสามารถในการละลายของทองแดงในออสเทนไนต์จะลดลงอย่างมาก และแนวโน้มการเปราะจะรุนแรงขึ้น
เนื่องจากมีปริมาณทองแดงสูง พื้นผิวของการตีขึ้นรูปเหล็กจึงถูกออกซิไดซ์อย่างเฉพาะเจาะจงในระหว่างการตีขึ้นรูปด้วยความร้อน เพื่อให้ทองแดงได้รับการเสริมสมรรถนะตามแนวขอบเขตของเกรน และรอยแตกของการตีขึ้นรูปจะเกิดขึ้นจากนิวเคลียสและขยายตัวไปตามขอบเขตของเกรนที่อุดมด้วยทองแดง

(3)การตีรอยแตกเกิดจากระยะต่างกัน (ระยะที่สอง)

คุณสมบัติทางกลของเฟสที่สองในเหล็กมักจะแตกต่างอย่างมากจากคุณสมบัติของเมทริกซ์โลหะ ดังนั้นความเครียดที่เพิ่มขึ้นจะทำให้ความเป็นพลาสติกของกระบวนการโดยรวมลดลงเมื่อมีการเปลี่ยนรูปเกิดขึ้นเมื่อความเค้นเฉพาะที่เกินแรงยึดเหนี่ยวระหว่างเฟสต่างกันและเมทริกซ์ การแยกจะเกิดขึ้นและรูจะถูกสร้างขึ้น
ตัวอย่างเช่น ออกไซด์ ไนไตรด์ คาร์ไบด์ โบไรด์ ซัลไฟด์ ซิลิเกต และอื่นๆ ในเหล็ก
สมมติว่าเฟสเหล่านี้หนาแน่น
การกระจายโซ่โดยเฉพาะอย่างยิ่งตามแนวขอบเกรนซึ่งมีแรงยึดเกาะที่อ่อนแอ การตีขึ้นรูปที่อุณหภูมิสูงจะแตก
สัณฐานวิทยาขนาดมหึมาของการปลอมแปลงการแตกร้าวที่เกิดจากการตกตะกอนของ AlN ละเอียดตามแนวขอบเกรนของแท่งโลหะเหล็ก 20SiMn 87t ได้รับการออกซิไดซ์และนำเสนอเป็นผลึกเรียงเป็นแนวแบบหลายหน้า
การวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์แสดงให้เห็นว่าการตีแตกร้าวสัมพันธ์กับการตกตะกอนของ AlN เมล็ดละเอียดจำนวนมากตามแนวขอบเขตเกรนปฐมภูมิ

มาตรการรับมือป้องกันการปลอมแปลงแตกร้าวที่เกิดจากการตกตะกอนของอะลูมิเนียมไนไตรด์ตามผลึกมีดังนี้
1. จำกัดปริมาณอลูมิเนียมที่เติมลงในเหล็ก กำจัดไนโตรเจนออกจากเหล็ก หรือยับยั้งการตกตะกอนของ AlN โดยการเติมไทเทเนียม
2. นำแท่งโลหะส่งร้อนและกระบวนการบำบัดเปลี่ยนเฟสแบบเย็นยิ่งยวดมาใช้
3. เพิ่มอุณหภูมิการป้อนความร้อน (> 900 ℃) และการปลอมด้วยความร้อนโดยตรง
4. ก่อนที่จะทำการปลอม จะมีการหลอมการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันอย่างเพียงพอเพื่อสร้างการแพร่กระจายของเฟสการตกตะกอนของขอบเขตเกรน


เวลาโพสต์: Dec-03-2020

  • ก่อนหน้า:
  • ต่อไป: