各类金属材料锻件常见的缺陷和对策

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分别介绍莱氏体高合金工具钢、高温合金、耐热不锈钢、铝合金、侯合金、金和铁合金等七类金属材料锻件质量的一些共性问题。对每一类金属材料,锻造工艺特点的基础上,着重分析了锻造过程中的主要缺陷、缺陷产生的原因和防止的对策。
结构钢(包括碳素结构钢和合金结构钢)在生产中应用最广泛。与高合金工具钢、不锈钢和高温合金相比,结构钢的工艺塑性好,变形抗力小,导热性好,但是,由于结构钢的冶炼方法较多、钢链的尺寸较大、浇铸后冷却速度慢、偏析严重。此,该类钢的钢链和钢材中存在有较多的冶金缺陷,如残余缩孔、枝晶偏析、气泡、疏松夹杂等。这些缺陷可能在锻件内产生遗传性的影响。
结构钢在加热和冷却过程中有同素异构转变，锻件的使用性能主要靠最终热处理工艺来保证。另外,锻造过程中的某些缺陷也可以用锻后热处理(如正火、退火等)予以消除或改善。
结构钢锻件锻造过程中的质量问题大致如下:
加热过程中的主要缺陷是氧化、脱碳、过热、过烧。锻件过热后在低倍上)-‘多数合金结构钢锻件过热后沿原高温奥氏体晶界有析出相,并常常呈现稳定过热。和贝氏体钢锻件过热后,由于组织遗传的原因,常产生低倍粗晶。结构钢过热后的断口,过热的程度和检验状态不同有粗晶断口、茶状断口和石状断口等。
结构钢一般都具有较好的塑性,锻造过程中的开裂主要是下列因素引起的:4材中的冶金缺陷;②加热过程中由于渗硫、渗铜、渗锡等原因,在晶界③锻造操作不当。
锻造变形工艺不当时,可能引起折叠、流线分布不符合要求等缺陷。终锻温度偏底时，可能在锻件内引起带状组织。
结构钢在冷却过程中由于有相变,能引起组织应力。结构钢大锻件,当含氢量较高,且锻后冷却工艺不当时,常易产生白点。
结构钢锻件在锻造过程中常产生的上述缺陷,由于在前面章节中已有详细论述,不再介绍,对于工具钢,本章也只介绍其中质量问题较多的莱氏体高合金工具钢。