锻后冷却常见缺陷解析课件.ppt

1、职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库教学资源库主讲教师：张宠元其他金属材料成型技术课程锻后冷却常见缺陷 包 头 职 业 技 术 学 院其他金属材料成型技术课程职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库锻后冷却时常见缺陷概述11常见缺陷详细介绍目 录332锻后冷却的概念一、锻后冷却的概念其他金属材料成型技术课程所谓锻后冷却是指结束锻造后从终锻温度冷却到室温的过程；对于一般钢料的小锻件锻后可直接放在地上空冷；但对合金钢锻件或大锻件，则应考虑合金元素含量和断面尺寸大小来确定合适的冷却规范，否则容易产生各种缺陷。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库二、锻后冷却时常见缺陷概述锻后冷却常见缺陷裂纹白

2、点网状碳化物职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程 裂 纹 锻件在冷却过程中，由于温度应力、组织应力以及残余应力之和超过材料的强度极限而形成裂纹。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程 网状碳化物 过共析钢、轴承钢、奥氏体不锈钢在锻后冷却时易产生网状碳化物。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程 白点是一种内部缺陷，在钢的纵向呈圆形或椭圆形的银白色斑点。合金钢白点的色泽光亮，碳素钢白点较暗。白点横向呈细小的裂纹，呈纯脆性。 白 点职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程其他金属材料成型技术课程

3、 锻件在加热和冷却过程中都会产生内应力。而且由于锻件冷却后期强度较低且呈弹性状态，因此冷却内应力的危险性比加热内应力更大。内应力是由温度应力、组织应力和锻造变形不均引起的残余应力。产生原因三、常见缺陷详细介绍1.裂纹职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库初期：表层受拉应力、心部受压应力。冷却后期：心部受拉应力，表层受压应力。锻件冷却过程中轴向温度应力变化和分布示意图如图1所示。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程裂纹的产生原因温度应力职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程a)软钢锻件 b)硬钢锻件 1-表面应力 2-心部应力图1 锻件冷却

4、过程中轴向温度应力的变化和分布由于相变前后组织的比容不同而产生。冷却时的组织应力：三向应力状态，且切向应力最大，这就是有时引起表面纵裂的原因之一。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程裂纹的产生原因组织应力图2 锻件冷却过程组织应力（切向）的变化和分布职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程加热后的钢料在锻造过程中，由于变形不均或加工硬化所引起的内应力，如未能及时得到再结晶软化将其消除，便会在冷却终了时保留下来构成残余应力。残余应力在锻件内的分布根据变形不均的情况而有所不同，可能是表面为拉应力，心部为压应力，或者与此相反。职业教育材料成型与控制

5、技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程裂纹的产生原因残余应力其他金属材料成型技术课程2.网状碳化物过共析钢和轴承钢终锻温度高并在锻后缓冷时，特别是在Arm-Ar1区间缓冷，将由奥氏体中大量析出二次碳化物，这时碳原子由于具有较大的活动能力和足够的时间扩散到晶界，于是沿着奥氏体晶界形成网状碳化物。奥氏体不锈钢（如1Cr18Ni19、1Cr18Ni19Ti等）在800-550范围内缓冷时，有大量含铬的碳化物沿晶界析出形成网状碳化物。产生原因职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程当网状碳化物较严重时，用一般热处理方法不易消除，使材料得冲击韧性降低，热处理淬火时常引起龟裂。

6、奥氏体不锈钢（如1Cr18Ni19、1Cr18Ni19Ti等）这类钢由于碳化物的析出使晶界出现贫铬现象，导致了抗晶间腐蚀能力的降低。危 害职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程 一般认为是由于钢中的氢和组织应力共同作用的结果。冷却速度愈快时，它们的作用愈显著。而锻件尺寸愈大，白点也愈易形成。因此锻造白点敏感性钢的大锻件时（如前面提到的电站转子和叶轮），应特别注意冷却速度。产生原因职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库3.白点其他金属材料成型技术课程白点的存在对钢的性能极为不利，使钢的力学性能降；热处理时易使零件产生淬火开裂；使用时易造成零件断裂。危 害职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库