鍛后冷卻常見缺陷

1、職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫教學(xué)資源庫主講教師：張寵元其他金屬材料成型技術(shù)課程鍛后冷卻常見缺陷 包 頭 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院其他金屬材料成型技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫鍛后冷卻時(shí)常見缺陷概述11常見缺陷詳細(xì)介紹目 錄332鍛后冷卻的概念一、鍛后冷卻的概念其他金屬材料成型技術(shù)課程所謂鍛后冷卻是指結(jié)束鍛造后從終鍛溫度冷卻到室溫的過程；對(duì)于一般鋼料的小鍛件鍛后可直接放在地上空冷；但對(duì)合金鋼鍛件或大鍛件，則應(yīng)考慮合金元素含量和斷面尺寸大小來確定合適的冷卻規(guī)范，否則容易產(chǎn)生各種缺陷。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫二、鍛后冷卻時(shí)常見缺陷概述鍛后冷卻常見缺陷裂紋白

2、點(diǎn)網(wǎng)狀碳化物職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫其他金屬材料成型技術(shù)課程 裂 紋 鍛件在冷卻過程中，由于溫度應(yīng)力、組織應(yīng)力以及殘余應(yīng)力之和超過材料的強(qiáng)度極限而形成裂紋。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫其他金屬材料成型技術(shù)課程 網(wǎng)狀碳化物 過共析鋼、軸承鋼、奧氏體不銹鋼在鍛后冷卻時(shí)易產(chǎn)生網(wǎng)狀碳化物。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫其他金屬材料成型技術(shù)課程 白點(diǎn)是一種內(nèi)部缺陷，在鋼的縱向呈圓形或橢圓形的銀白色斑點(diǎn)。合金鋼白點(diǎn)的色澤光亮，碳素鋼白點(diǎn)較暗。白點(diǎn)橫向呈細(xì)小的裂紋，呈純脆性。 白 點(diǎn)職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫其他金屬材料成型技術(shù)課程其他金屬材料成型技術(shù)課程

3、 鍛件在加熱和冷卻過程中都會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。而且由于鍛件冷卻后期強(qiáng)度較低且呈彈性狀態(tài)，因此冷卻內(nèi)應(yīng)力的危險(xiǎn)性比加熱內(nèi)應(yīng)力更大。內(nèi)應(yīng)力是由溫度應(yīng)力、組織應(yīng)力和鍛造變形不均引起的殘余應(yīng)力。產(chǎn)生原因三、常見缺陷詳細(xì)介紹1.裂紋職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫初期：表層受拉應(yīng)力、心部受壓應(yīng)力。冷卻后期：心部受拉應(yīng)力，表層受壓應(yīng)力。鍛件冷卻過程中軸向溫度應(yīng)力變化和分布示意圖如圖1所示。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫其他金屬材料成型技術(shù)課程裂紋的產(chǎn)生原因溫度應(yīng)力職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫其他金屬材料成型技術(shù)課程a)軟鋼鍛件 b)硬鋼鍛件 1-表面應(yīng)力 2-心部應(yīng)力圖1 鍛件冷卻

4、過程中軸向溫度應(yīng)力的變化和分布由于相變前后組織的比容不同而產(chǎn)生。冷卻時(shí)的組織應(yīng)力：三向應(yīng)力狀態(tài)，且切向應(yīng)力最大，這就是有時(shí)引起表面縱裂的原因之一。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫其他金屬材料成型技術(shù)課程裂紋的產(chǎn)生原因組織應(yīng)力圖2 鍛件冷卻過程組織應(yīng)力（切向）的變化和分布職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫其他金屬材料成型技術(shù)課程加熱后的鋼料在鍛造過程中，由于變形不均或加工硬化所引起的內(nèi)應(yīng)力，如未能及時(shí)得到再結(jié)晶軟化將其消除，便會(huì)在冷卻終了時(shí)保留下來構(gòu)成殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力在鍛件內(nèi)的分布根據(jù)變形不均的情況而有所不同，可能是表面為拉應(yīng)力，心部為壓應(yīng)力，或者與此相反。職業(yè)教育材料成型與控制

5、技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫其他金屬材料成型技術(shù)課程裂紋的產(chǎn)生原因殘余應(yīng)力其他金屬材料成型技術(shù)課程2.網(wǎng)狀碳化物過共析鋼和軸承鋼終鍛溫度高并在鍛后緩冷時(shí)，特別是在Arm-Ar1區(qū)間緩冷，將由奧氏體中大量析出二次碳化物，這時(shí)碳原子由于具有較大的活動(dòng)能力和足夠的時(shí)間擴(kuò)散到晶界，于是沿著奧氏體晶界形成網(wǎng)狀碳化物。奧氏體不銹鋼（如1Cr18Ni19、1Cr18Ni19Ti等）在800-550范圍內(nèi)緩冷時(shí)，有大量含鉻的碳化物沿晶界析出形成網(wǎng)狀碳化物。產(chǎn)生原因職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫其他金屬材料成型技術(shù)課程當(dāng)網(wǎng)狀碳化物較嚴(yán)重時(shí)，用一般熱處理方法不易消除，使材料得沖擊韌性降低，熱處理淬火時(shí)常引起龜裂。奧氏體不銹鋼（如1Cr18Ni19、1Cr18Ni19Ti等）這類鋼由于碳化物的析出使晶界出現(xiàn)貧鉻現(xiàn)象，導(dǎo)致了抗晶間腐蝕能力的降低。危 害職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫其他金屬材料成型技術(shù)課程 一般認(rèn)為是由于鋼中的氫和組織應(yīng)力共同作用的結(jié)果。冷卻速度愈快時(shí)，它們的作用愈顯著。而鍛件尺寸愈大，白點(diǎn)也愈易形成。因此鍛造白點(diǎn)敏感性鋼的大鍛件時(shí)（如前面提到的電站轉(zhuǎn)子和葉輪），應(yīng)特別注意冷卻速度。產(chǎn)生原因職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源