Các khuyết tật và biện pháp khắc phục của rèn lớn: Các vết nứt rèn

Trong lớnrèn, khi chất lượng nguyên liệu kém hoặc quá trình rèn không đúng thời điểm, vết nứt rèn thường dễ xảy ra.
Sau đây giới thiệu một số trường hợp nứt rèn do vật liệu kém chất lượng.
(1)Rènvết nứt do khuyết tật của thỏi

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

Hầu hết các khuyết tật của thỏi có thể gây nứt trong quá trình rèn, như thể hiện trong Hình, đó là vết nứt ở giữa của trục rèn 2Cr13.
Điều này là do phạm vi nhiệt độ kết tinh hẹp và hệ số co ngót tuyến tính lớn khi thỏi 6T đông đặc.
Do ngưng tụ và co ngót không đủ, chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài lớn, ứng suất kéo dọc trục lớn, nhánh cây bị nứt, tạo thành vết nứt liên trục trên thỏi, trong quá trình rèn tiếp tục giãn nở thành vết nứt trên trục rèn.

Có thể loại bỏ khuyết tật này bằng cách:
(1)Cải thiện độ tinh khiết của quá trình luyện thép nóng chảy;
(2) Thỏi nguội chậm, giảm ứng suất nhiệt;
(3) Sử dụng chất làm nóng và nắp cách nhiệt tốt, tăng khả năng co ngót khi đổ đầy;
(4)Sử dụng quy trình rèn nén tâm.

(2)Rènvết nứt do sự kết tủa của các tạp chất có hại trong thép dọc theo ranh giới hạt.

Lưu huỳnh trong thép thường kết tủa dọc theo ranh giới hạt dưới dạng FeS, có nhiệt độ nóng chảy chỉ là 982℃. Ở nhiệt độ rèn 1200℃, FeS trên ranh giới hạt sẽ nóng chảy và bao quanh các hạt dưới dạng màng lỏng, phá hủy liên kết giữa các hạt và tạo ra tính giòn nhiệt, và sau khi rèn nhẹ sẽ xảy ra hiện tượng nứt.

Khi đồng có trong thép được nung trong môi trường peroxy hóa ở nhiệt độ 1100 ~ 1200℃, do quá trình oxy hóa chọn lọc, các vùng giàu đồng sẽ hình thành trên lớp bề mặt. Khi độ hòa tan của đồng trong austenit vượt quá độ hòa tan của đồng, đồng phân bố dưới dạng màng lỏng ở ranh giới hạt, tạo thành đồng giòn và không thể rèn được.
Nếu trong thép có thiếc và antimon thì độ hòa tan của đồng trong austenit sẽ giảm nghiêm trọng, xu hướng giòn hóa sẽ tăng lên.
Do hàm lượng đồng cao nên bề mặt của thép rèn bị oxy hóa chọn lọc trong quá trình nung nóng rèn, khiến đồng được làm giàu dọc theo ranh giới hạt và vết nứt rèn được hình thành bằng cách hình thành hạt và mở rộng dọc theo pha giàu đồng của ranh giới hạt.

(3)Rèn nứtgây ra bởi pha không đồng nhất (pha thứ hai)

Tính chất cơ học của pha thứ hai trong thép thường rất khác so với tính chất của ma trận kim loại, do đó ứng suất bổ sung sẽ làm giảm độ dẻo của toàn bộ quá trình khi biến dạng chảy. Khi ứng suất cục bộ vượt quá lực liên kết giữa pha không đồng nhất và ma trận, sự tách biệt sẽ xảy ra và các lỗ sẽ được hình thành.
Ví dụ, các oxit, nitrua, cacbua, borua, sunfua, silicat, v.v. trong thép.
Giả sử các pha này dày đặc.
Phân bố chuỗi, đặc biệt là dọc theo ranh giới hạt nơi có lực liên kết yếu, rèn ở nhiệt độ cao sẽ bị nứt.
Hình thái vĩ mô của vết nứt rèn do kết tủa AlN mịn dọc theo ranh giới hạt của thỏi thép 20SiMn 87t đã bị oxy hóa và thể hiện dưới dạng tinh thể cột đa diện.
Phân tích dưới kính hiển vi cho thấy vết nứt rèn có liên quan đến lượng lớn kết tủa AlN hạt mịn dọc theo ranh giới hạt chính.

Các biện pháp đối phóngăn ngừa nứt rèngây ra bởi sự kết tủa của nhôm nitrua dọc theo tinh thể như sau:
1. Hạn chế lượng nhôm thêm vào thép, loại bỏ nitơ khỏi thép hoặc ức chế sự kết tủa AlN bằng cách thêm titan;
2. Áp dụng quy trình xử lý thay đổi pha siêu lạnh và phôi giao hàng nóng;
3. Tăng nhiệt độ cấp nhiệt (> 900℃) và rèn nhiệt trực tiếp;
4. Trước khi rèn, tiến hành ủ đồng nhất đủ để tạo ra sự khuếch tán pha kết tủa ở ranh giới hạt.


Thời gian đăng: 03-12-2020

  • Trước:
  • Kế tiếp: