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                如何防止锻造裂纹?

                2022-03-16 15:52:54

                锻件形成横向裂纹时的内应力分布特点是:表面压应力,离表面一定距离,应力变化剧烈,由压应力变为大拉应力。裂纹发生在拉应力峰值区,当内应力重新分布或钢的脆性进一步增大时,裂纹扩展到锻件表面。横向裂纹的特征是垂直于轴线。这种裂纹常发生在未淬硬锻件中,因为在淬硬与未淬硬的过渡区存在较大的应力峰值,轴向应力大于切向应力。

                由于锻件不能完全硬化,且常存在严重的冶金缺陷(如气泡、夹杂物、锻件裂纹、偏析、白点等),在热处理应力的作用下,这些缺陷被作为裂纹的起点,并缓慢扩展直至Z终突然断裂。另外,在轧辊横截面情况下,断裂面上看不到明显的断裂起点,这与刀切相同,是脆性材料在热应力作用下的断裂特征。

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                对于锻件,通过钻中心孔,表面和中心一起冷却,可将拉应力峰值移到中间层,并可大大降低拉应力峰值。因此,这是预防横断骨折的有效方法之一。然而,在钻中心孔时,中心孔表面往往暴露出冶金缺陷,这也有其缺点。

                为防止锻件开裂,应采取相应的对策。原材料要按标准检验,严格控制有害元素含量。当某些有害元素(如硼)过多时,可适当降低锻造加热温度。

                加热时,应控制装料温度和加热速率。在火焰炉中加热时,应避免燃料中的高硫含量。同时,不应在强氧化介质中加热,以免氧气扩散到锻件中,降低锻件的塑性。

                应注意加热和变形温度的控制。拉拔时,应先轻敲,待结构适当破坏,塑性提高后再加大变形量。拉拔时每炉总变形量应控制在30%-70%之间,不得一次命中。采用螺旋锻造法,从大端送至尾部。对于低塑性锻件和中间坯料,可采用塑性垫和套筒镦粗等变形工艺。在锻造和模锻过程中,工具和模具应预热并充分润滑。



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