10锻造缺陷分析

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1、锻造不良缺陷事例分析第1章折叠…………………….01-0８第2章裂纹…………………………18第3章白点…………………………23第4章流线不顺，涡流和穿流……31第5章过热，过烧…………………42第6章晶粒粗大……………………50第7章脱碳………………………..5457第一章折　叠折叠是在金属变形流动过程中已氧化了的表层金属汇合在一起而形成的。    在零件上，折叠是一种内患，它不仅减小了零件的承载面积，而且工作时此处产生应力集中，常常成为疲劳源。实例的边杆疲劳破断就是从折叠处开始的。因此，技术规定锻件上一般不允许有折叠

2、。    锻件经酸洗后，一般折叠用肉眼可以观察到。肉眼不易检查出的折叠，可以用磁粉检验或渗透检验。    锻件折叠一般具有下列特征：①折叠与其周围金属流线方向一致（图1-1、图1-4）；②折叠尾端一般呈小圆角（图1-2、图1-5）。有时，在折叠之前先有折皱，这时尾端一般呈枝叉形（或鸡爪形）（图1-3及图1-6）。③折叠两侧有较重的氧化、脱碳现象（图1-7）。但也有个别例外，例如，热轧齿轮时用石墨作润滑剂，由于石墨被带入折叠内并经高温扩散，在折叠两侧出现增碳现象。    按照上述特征可以大致地区分裂纹和折叠。但是，锻件上

3、的折叠经进一步变形和热处理等工序之后，形态将发生某些变化，需要具体分析。例如，有折叠的零件在进行调质处理时，折叠尾端常常要扩展，后扩展的部分就是裂纹，其末端呈尖形，其表面一般无氧化、脱碳现象（图1-8）。 图1-1 折叠与金属流线方向一致 图1-2 折叠尾端呈小圆角 图1-3 折叠尾端呈枝叉形57图1-4折缝处的流线10×图1-5　图1-6折叠尾端呈枝叉形50×图1-7折纹两侧脱碳情况100×图1-8折叠尾端扩展的裂纹400×各种锻件，尤其是各种形状模锻件的折叠形式和位置一般是有规律的。折叠的类型形成原因，大致有下列几

4、种：①可能是两股（或多股）流动金属对流汇合而形成的；②可能是一股金属急速大量的流动，将邻近的表层金属带着流动而形成的；③可能是变形金属弯曲、回流并进一步发展而形成的；④也可能是一部分金属的局部变形被压入到另一部分金属内形成的。以下具体分析各种原因：（一）由两股（或多股）金属对流汇合而形成这种折叠大致有以下几种：    1）模锻过程中由于上金属充填较慢，在相邻部分均已基本充满时，此处仍缺少大量金属，形成空腔，于是相邻部分的金属便往此处汇流。    模锻时坯料尺寸不合适，操作时安放不当，打击（加压）速度过快，模具圆角、斜度

5、不合适，或某处金属充填阻力无穷大等都常常会出现这种情况。    2）弯轴和带枝叉的锻件，模锻时常易由两股流动金属汇合形成折叠，如图1-9、1-10所示。 57图1-9带枝叉的锻件折叠形成示意图图1-10弯轴件折叠形成示意图以图1-9的情况为例，模锻时A和B（或A和C）两部分的金属往外流动，已氧化过的表层金属对流汇合形成折叠。这种折叠有时深入到锻件内部，有时只分布在飞边区。    折叠的起始位置与模锻前坯料在此处的圆角半径、金属量有关。如圆角半径较大时，折叠就可能全部在飞边内，圆角半径较小时折叠就可能进入锻件内部。   

6、 折叠起始于坯料拐角的边部，但起始点的位置在模锻变形过程中是变动的，可能向模膛内部移动，也可能向飞边方向移动，这取决于坯料D处（图中虚线范围）金属量的多少，如果D部分金属量较多，模锻时有多余金属往外排出，折叠起始点向飞边方向移动。因此，为防止产生这种折叠，必须采取如下对策：    ①模锻前坯料拐角处应有较大的圆角。如采用预锻模膛，预锻模膛此处应做成较大的圆角；    ②保证此部分有足够的金属量，使模锻时折叠的起始点被挤进飞边部分。因此，应保证坯料尺寸合适，操作时将坯料放正，初击时轻一些等。    3）由于变形不均匀，两

7、股（或多股）金属对流汇合而成折叠。    最简单的例子是拔长坯料端部时，如果送进量很小，表层金属变形大，形成端部仙凹（图3-11），严重时则可能发展成折叠（实例45）。    挤压时，当挤压坯料较高（H较大）时，与凸模端面接触的部分金属，由于摩擦阻力很大不易变形。但当压余高度h较小，尤其当挤压比较大时，与凸模端面中间处接触的部分金属便被拉着离开凸模端面，并往孔口部分流动，于是在制件中产生图3-12所示的缩孔。    图3-11拔长时内凹形成示意图图3-12 挤压时缩孔形成示意图模锻带筋的腹板类锻件时，情况与挤压相似。当

8、腹板较薄时常产生折叠（图3-13a），腹板较厚时则不产生（图3-13b）。因此，这类锻件应使腹板适当的厚一些。对腹板较薄的锻件为防止产生折叠，可预先压出一个“突起”（图3-13c），然后进行终锻（图3-13d）57图3-13带筋的腹板类锻件模锻时折叠产生和防止办法的示意图（二）一股金属急速大量的流动，将邻近的表层金属带着流动而形成