金屬鍛造及軋制件缺陷主要要以下幾點(diǎn):
1. 粗大的魏氏體組織
在熱軋或停鍛溫度較高時,由于奧氏體晶粒粗大,,在隨后冷卻時的先析出物沿晶界析出,并以一定方向向晶粒內(nèi)部生長,或平行排列,或成一定角度。這種形貌稱為魏氏體組織。先析出物與鋼的成分有關(guān),亞共析鋼為鐵素體,過共析鋼為滲碳體。魏氏體組織因其組織粗大而使材料脆性增加,強(qiáng)度下降。比較重要的工件不允許魏氏體組織存在。
2. 網(wǎng)狀碳化物及帶狀組織
對于工具鋼,鍛造和軋制的目的不但是使毛坯成型,更重要的是使其內(nèi)部的碳化物碎化和分布均勻。
3. 鋼材表層脫碳
鋼加熱時,金屬表層的碳原子燒損,使金屬表層碳成分低于內(nèi)層,這種現(xiàn)場稱為脫碳,降低碳量后的表面層叫做脫碳層。脫碳層的硬度、強(qiáng)度較低,受力時易開裂而成為裂源。大多數(shù)零件,特別是要求強(qiáng)度高、受彎曲力作用的零件,要避免脫碳層。因此鍛、軋的鋼件隨后應(yīng)安排去除脫碳層的切削加工。
4. 折疊
折疊通常是由于材料表面在前一道鍛、軋中所產(chǎn)生的尖角或耳子,在隨后的鍛、軋時壓入金屬本身而形成。鋼材表面的折疊,可采用機(jī)械加工的方法進(jìn)行去除。 劃痕 在生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)冗^程中,鋼材表面受到機(jī)械刮傷形成的溝痕,稱為劃痕,也叫刮傷或擦傷。劃痕缺陷的存在,能降低金屬的強(qiáng)度;對薄鋼板,除降低強(qiáng)度外,還會像切口一樣地造成應(yīng)力集中而導(dǎo)致斷裂;尤其在壓制時,它會成為裂紋或裂紋擴(kuò)展的中心。對于壓力容器來說,表面是不允許有嚴(yán)重的劃痕存在的,否則會成為使用過程中發(fā)生事故的起點(diǎn)。
5. 斑疤
金屬錠及型材的表面由于處理不當(dāng),往往會造成粗糙不平的凹坑。這些凹坑是不深的, 一般只有2~3mm。因其形狀不規(guī)則,且大小不一,故稱這種粗糙不平的凹坑為結(jié)疤,也稱為斑疤。 若結(jié)疤存在于板材上,尤其是主薄板上,則不僅能成為板材腐蝕的中心,在沖制時還會因此產(chǎn)生裂紋。此外,在制造彈簧等零件用的鋼材上,是不允許存在結(jié)疤缺陷的。因為結(jié)疤容易造成應(yīng)力集中,導(dǎo)致疲勞裂紋的產(chǎn)生,大大地影響彈簧的壽命和安全性。
6. 表面裂紋
鋼材表面出現(xiàn)的網(wǎng)狀龜裂或缺口,是由于鋼中硫高錳低引起熱脆,或因銅含量過高、鋼中非金屬夾雜物過多所致。
7. 分層
由于非金屬夾雜、未焊合的內(nèi)裂紋、殘余縮孔、氣孔等原因,使剪切后的鋼材斷面呈黑線或黑帶,將鋼材分離成兩層或多層的現(xiàn)象,稱為分層。