隨著現(xiàn)代工業(yè)的日益發(fā)展,對(duì)產(chǎn)品的使用性能要求更高了。作為鍛件,對(duì)它在鍛造過程中的質(zhì)量控制和檢驗(yàn)也采取了嚴(yán)格的措施,這是防止鍛件產(chǎn)生缺陷和提高鍛件質(zhì)量所必需的。
由于引起鍛件質(zhì)量問題的原因復(fù)雜,就決定了分析方法上的多樣化;而鍛件在機(jī)械產(chǎn)品上的重要性,又決定了對(duì)鍛件冶金質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求。特別是在某些鍛件缺陷可能導(dǎo)致材質(zhì)性能的惡化,是冶金質(zhì)量上的“內(nèi)科病”,隱患深,危害大,因此在控制鍛件冶金質(zhì)量方面,除常規(guī)的化學(xué)光譜分析、宏觀及微觀分析等方法仍在沿用之外,當(dāng)前新的檢測(cè)方法和儀器設(shè)備更具有快速、精確、自動(dòng)化的特點(diǎn)。

鍛件質(zhì)量分析方法,視缺陷的類型不同而有所側(cè)重。鍛件本身質(zhì)量問題一般都與加熱和變形有關(guān)。因此,其表面缺陷-裂紋、折迭等,皆有氧化皮存在,而其內(nèi)部的缺陷及性能不合格,皆與鍛造過程中的熱力學(xué)因素有關(guān)。這就決定了其分析方法上主要有低倍組織試驗(yàn),金相試驗(yàn)及金屬變形流動(dòng)分析試驗(yàn)。這就需要將待分析的缺陷鍛件進(jìn)行解剖,從缺陷處取樣分析,故又稱為破壞性試驗(yàn)。低倍組織試驗(yàn)可以暴露鍛件的宏觀缺陷,這類試驗(yàn)包括硫印試驗(yàn)、熱蝕和冷蝕酸浸試驗(yàn)、斷口試驗(yàn)等。高倍組織對(duì)于研究和分析缺陷的微觀特征、形成機(jī)理有重要的意義。金屬變形流動(dòng)分析試驗(yàn)對(duì)分析裂紋、折迭和粗晶的形成、流線的分布和穿流等有特殊意義。
在進(jìn)行鍛件質(zhì)量分析時(shí),往往是將低倍試驗(yàn)、金相試驗(yàn)及金屬變形流動(dòng)分析試驗(yàn)結(jié)合起來同時(shí)進(jìn)行,這樣才有可能對(duì)缺陷的性質(zhì)與形成原因有一個(gè)比較完整的認(rèn)識(shí)。無論是低倍組織試驗(yàn)或是高倍組織試驗(yàn),都必須依據(jù)規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行。
鍛件加熱常見的缺陷的有開裂、氧化與脫碳和過熱與過燒等。
開裂,加熱尺寸較大,形狀較復(fù)雜的鋼料時(shí),如果加熱速度過快,裝爐溫度過高,會(huì)造成坯料各部分存在較大的溫差,變形不均勻而導(dǎo)致開裂。低碳鋼和中碳鋼的塑性好,一般難以產(chǎn)生裂紋。高碳鋼和某些高合金鋼出現(xiàn)裂紋的傾向較大,加熱時(shí)必須嚴(yán)格遵守加熱規(guī)范。

氧化與脫碳,采用普通方法加熱時(shí),坯料表面與高溫爐氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸汽直接接觸,氧化劇烈,因而產(chǎn)生氧化皮與脫碳層。每加熱一次,氧化燒損量約為坯料重量的2~3%。計(jì)算坯料重量時(shí)必須加上這個(gè)燒損量。脫碳層的硬度和強(qiáng)度下降,其厚度較小時(shí)可以在機(jī)械加工過程切削掉,不影響鍛件的質(zhì)量。但是如果氧化過于嚴(yán)重,產(chǎn)生很厚的氧化皮和脫碳層,則可能造成鍛件報(bào)廢。采用普通方法加熱時(shí),減少氧化和脫碳的措施是嚴(yán)格措施風(fēng)量和快速加熱,否則應(yīng)采取無氧化或少氧化加熱方法。
過熱與過燒,坯料加熱時(shí),如果在接近始鍛溫度下保溫過長(zhǎng),會(huì)使其內(nèi)部的晶料變得粗大的現(xiàn)象稱為加熱。過熱坯料的可鍛性和機(jī)械性能下降,鍛造時(shí)容易產(chǎn)生裂紋,但這種粗晶??捎缅懘蚍〒羲榛蛟阱懞笸ㄟ^熱處理使之細(xì)化。坯料加熱至接近熔點(diǎn)的溫度時(shí),晶界嚴(yán)重氧化,晶粒間的聯(lián)系被破壞,從而使金屬完全夾失其可鍛性的現(xiàn)象稱為過燒,過燒的后果無法補(bǔ)救,必須絕對(duì)避免。
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