鍛件的缺陷包括表面缺陷和內(nèi)部缺陷。有的鍛件缺陷會影響后續(xù)工序的加工質(zhì)量,有的則嚴(yán)重影響鍛件的性能,降低所制成品件的使用壽命,甚至危及安全。因此,為提高鍛件質(zhì)量,避免鍛件缺陷的產(chǎn)生,應(yīng)采取相應(yīng)的工藝對策,同時還應(yīng)加強生產(chǎn)全過程的質(zhì)量控制。
鍛造工藝過程對鍛件質(zhì)量的影響鍛造工藝過程一般由以下工序組成,即下料、加熱、成形、鍛后冷卻、酸洗及鍛后熱處理。鍛造過程中如果工藝不當(dāng)將可能產(chǎn)生一系列的鍛件缺陷。加熱工藝包括裝爐溫度、加熱溫度、加熱速度、保溫時間、爐氣成分等。如果加熱不當(dāng),例如加熱溫度過高和加熱時間過長,將會引起脫碳、過熱、過燒等缺陷。對于斷面尺寸大及導(dǎo)熱性差、塑性低的坯料,若加熱速度太快,保溫時間太短,往往使溫度分布不均勻,引起熱應(yīng)力,并使坯料發(fā)生開裂。
鍛件鍛后冷卻不當(dāng)產(chǎn)生的缺陷通常有以下兩種。
冷卻裂紋:鍛后冷卻過程中,鍛件內(nèi)部會由于冷卻速度過快而產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力,也可能由于組織轉(zhuǎn)變引起較大的組織應(yīng)力。如果這些應(yīng)力超過鍛件的強度極限,則使鍛件產(chǎn)生光滑細(xì)長的冷卻裂紋。
網(wǎng)狀碳化物:在鍛造合碳量高的鋼時,如果停鍛溫度高,冷卻速度過慢,則會造成碳化物沿晶界呈網(wǎng)狀析出。例如,軸承鋼在870~770℃緩冷,則碳化物沿晶界析出。網(wǎng)狀碳化物在熱處理時易引起淬火裂紋。另外,它還使零件的使用性能變壞。
鍛件鍛后熱處理工藝不當(dāng)產(chǎn)生的缺陷通常有以下兩種。
硬度過高或硬度不夠:由于鍛后熱處理工藝不當(dāng)而造成的鍛件硬度不夠的原因是淬火溫度太低;淬火加熱時間太短;回火溫度太高;多次加熱引起鍛件表面嚴(yán)重脫碳;鋼的化學(xué)成分不合格等。由于鍛后熱處理工藝不當(dāng)而造成的鍛件硬度過高的原因是正火后冷卻太快;正火或回火加熱時間太短;鋼的化學(xué)成分不合格等。