鍛后冷卻常見缺陷

1、職業(yè)教育材料成型與控制技術專業(yè)教學資源庫教學資源庫主講教師：張寵元其他金屬材料成型技術課程鍛后冷卻常見缺陷 包 頭 職 業(yè) 技 術 學 院其他金屬材料成型技術課程職業(yè)教育材料成型與控制技術專業(yè)教學資源庫鍛后冷卻時常見缺陷概述11常見缺陷詳細介紹目 錄332鍛后冷卻的概念一、鍛后冷卻的概念其他金屬材料成型技術課程所謂鍛后冷卻是指結束鍛造后從終鍛溫度冷卻到室溫的過程；對于一般鋼料的小鍛件鍛后可直接放在地上空冷；但對合金鋼鍛件或大鍛件，則應考慮合金元素含量和斷面尺寸大小來確定合適的冷卻規(guī)范，否則容易產(chǎn)生各種缺陷。職業(yè)教育材料成型與控制技術專業(yè)教學資源庫二、鍛后冷卻時常見缺陷概述鍛后冷卻常見缺陷裂紋白

2、點網(wǎng)狀碳化物職業(yè)教育材料成型與控制技術專業(yè)教學資源庫其他金屬材料成型技術課程 裂 紋 鍛件在冷卻過程中，由于溫度應力、組織應力以及殘余應力之和超過材料的強度極限而形成裂紋。職業(yè)教育材料成型與控制技術專業(yè)教學資源庫其他金屬材料成型技術課程 網(wǎng)狀碳化物 過共析鋼、軸承鋼、奧氏體不銹鋼在鍛后冷卻時易產(chǎn)生網(wǎng)狀碳化物。職業(yè)教育材料成型與控制技術專業(yè)教學資源庫其他金屬材料成型技術課程 白點是一種內(nèi)部缺陷，在鋼的縱向呈圓形或橢圓形的銀白色斑點。合金鋼白點的色澤光亮，碳素鋼白點較暗。白點橫向呈細小的裂紋，呈純脆性。 白 點職業(yè)教育材料成型與控制技術專業(yè)教學資源庫其他金屬材料成型技術課程其他金屬材料成型技術課程

3、 鍛件在加熱和冷卻過程中都會產(chǎn)生內(nèi)應力。而且由于鍛件冷卻后期強度較低且呈彈性狀態(tài)，因此冷卻內(nèi)應力的危險性比加熱內(nèi)應力更大。內(nèi)應力是由溫度應力、組織應力和鍛造變形不均引起的殘余應力。產(chǎn)生原因三、常見缺陷詳細介紹1.裂紋職業(yè)教育材料成型與控制技術專業(yè)教學資源庫初期：表層受拉應力、心部受壓應力。冷卻后期：心部受拉應力，表層受壓應力。鍛件冷卻過程中軸向溫度應力變化和分布示意圖如圖1所示。職業(yè)教育材料成型與控制技術專業(yè)教學資源庫其他金屬材料成型技術課程裂紋的產(chǎn)生原因溫度應力職業(yè)教育材料成型與控制技術專業(yè)教學資源庫其他金屬材料成型技術課程a)軟鋼鍛件 b)硬鋼鍛件 1-表面應力 2-心部應力圖1 鍛件冷卻

4、過程中軸向溫度應力的變化和分布由于相變前后組織的比容不同而產(chǎn)生。冷卻時的組織應力：三向應力狀態(tài)，且切向應力最大，這就是有時引起表面縱裂的原因之一。職業(yè)教育材料成型與控制技術專業(yè)教學資源庫其他金屬材料成型技術課程裂紋的產(chǎn)生原因組織應力圖2 鍛件冷卻過程組織應力（切向）的變化和分布職業(yè)教育材料成型與控制技術專業(yè)教學資源庫其他金屬材料成型技術課程加熱后的鋼料在鍛造過程中，由于變形不均或加工硬化所引起的內(nèi)應力，如未能及時得到再結晶軟化將其消除，便會在冷卻終了時保留下來構成殘余應力。殘余應力在鍛件內(nèi)的分布根據(jù)變形不均的情況而有所不同，可能是表面為拉應力，心部為壓應力，或者與此相反。職業(yè)教育材料成型與控制

5、技術專業(yè)教學資源庫其他金屬材料成型技術課程裂紋的產(chǎn)生原因殘余應力其他金屬材料成型技術課程2.網(wǎng)狀碳化物過共析鋼和軸承鋼終鍛溫度高并在鍛后緩冷時，特別是在Arm-Ar1區(qū)間緩冷，將由奧氏體中大量析出二次碳化物，這時碳原子由于具有較大的活動能力和足夠的時間擴散到晶界，于是沿著奧氏體晶界形成網(wǎng)狀碳化物。奧氏體不銹鋼（如1Cr18Ni19、1Cr18Ni19Ti等）在800-550范圍內(nèi)緩冷時，有大量含鉻的碳化物沿晶界析出形成網(wǎng)狀碳化物。產(chǎn)生原因職業(yè)教育材料成型與控制技術專業(yè)教學資源庫其他金屬材料成型技術課程當網(wǎng)狀碳化物較嚴重時，用一般熱處理方法不易消除，使材料得沖擊韌性降低，熱處理淬火時常引起龜裂。奧氏體不銹鋼（如1Cr18Ni19、1Cr18Ni19Ti等）這類鋼由于碳化物的析出使晶界出現(xiàn)貧鉻現(xiàn)象，導致了抗晶間腐蝕能力的降低。危 害職業(yè)教育材料成型與控制技術專業(yè)教學資源庫其他金屬材料成型技術課程 一般認為是由于鋼中的氫和組織應力共同作用的結果。冷卻速度愈快時，它們的作用愈顯著。而鍛件尺寸愈大，白點也愈易形成。因此鍛造白點敏感性鋼的大鍛件時（如前面提到的電站轉(zhuǎn)子和葉輪），應特別注意冷卻速度。產(chǎn)生原因職業(yè)教育材料成型與控制技術專業(yè)教學資源