锻造过程中产生裂纹、缺陷的原因有哪些?

裂纹诱发机理分析有利于掌握裂纹产生的本质原因,是裂纹识别的客观依据。通过大量的锻造裂纹案例分析和反复试验可以看出,合金钢锻件的机理和特征是不对称的,这是裂纹产生的关键危害。

1. 具有对称机制和特性的原材料。

在整个变形过程中,位错沿滑动面运动,遇到阻碍时便会堆积起来并产生足够的地应力而引起裂纹,或者由于位错相互作用而产生空蚀和微裂纹,并有向宏观裂纹发展的趋势。这主要是由于变形温度较低(低于加工硬化温度),或变形程度过大、变形速度过快造成的。这种裂纹往往为穿晶裂纹或穿晶与沿晶混合裂纹,但由于高温下分子有较高的对外扩散速率,有利于位错爬升,加速锻造修复和加工硬化,使得变形过程中已经造成的微裂纹易于修复,在变形温度合适、变形速度相对较慢的情况下,不会向宏观裂纹发展。

2.原料机理、特性不均匀。

对于机制和性能不对称的材料,裂纹一般发生在晶界和一些相页上。这是因为锻造变形一般在金属材料的等强度温度附近进行。晶界变形很大,因此金属材料的晶界是冶金工业的不利区域,第二相和非金属材料都集中在该区域。在高温下,一些原材料晶界上的低溶解度点化学物质产生熔化,严格

减少原材料的塑性变形;高温下,周围材料中的一些元素(硫、铜等)沿晶界向金属材料内外扩散,造成第二相的异常出现和晶界的弱化;另一方面,由于两相间物理化学性质的差异,传统金属材料与某些相的结合较差。

锻造常用的原材料一般都是不对称的,因此自由锻件在高温锻造变形过程中裂纹沿晶界或相界产生并发展。


发布时间:2023年3月6日

  • 以前的:
  • 下一个: