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锻件在加热和冷却过程中,将发生热胀冷缩的体积变化以及因相变时新旧两相比体积差异而发生的体积变化。由于热传导过程、锻件的表面比心部先加热或先冷却,在截面上外部分之间存在温差,导致锻件表面和心部的体积变化不能同时发生。各部分体积变化的相互牵制就会产生内应力。
锻件在加热或冷却时,由于表面和心部存在的温差导致热胀冷缩的不一致所引起的内应力称为热应力。热应力是热处理过程普遍存在的一种内应力。
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锻件锻后控温冷却方式有哪些?
根据非调质钢种类和锻件内部金相组织和力学性能要求,其控温冷却方式有:
1.箱内堆冷:锻件锻后直接在料箱内自然空冷,一般是硬度范围要求较宽的非调质钢零件。
2.传送链散冷:锻件在传送链上级慢冷却,传送链长度由冷却速度确定。
非调质钢制造的零件,经过控温冷却方式冷却后,零件硬度合格、金相组织合格,可以直接使用。但出现下列情况(种类)必须通过热处理返修后才能使用:锻造加热温度偏高,晶粒度处的锻件;坯料重复加热超过两次的锻件;锻造设备出现故障,生产不正常锻件;未经控温冷却线冷却锻件;出现有较多粒状贝氏体,金相组织不合格锻件;硬度偏高或偏低不合格锻件。
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锻造锻件时常见的低倍缺陷有哪些?
钢的低倍缺陷是通过肉眼或不大于10倍的放大镜检验的。合金钢的表面质量问题是指结疤、表面夹渣和夹杂、表面裂纹及皮下气泡等缺陷。常见的低倍缺陷有气泡、夹杂和夹渣、翻皮、裂纹、白点、缩孔、疏松、偏析等。
翻皮是钢材在浇注过程中将富集夹杂的液面结膜卷入钢中形成的一种缺陷。它的形成原因主要与浇注速度不稳和锭模模壁不光滑有关。翻皮在横向酸浸试件上呈灰白色或暗黑色的不规则条带,条带部位有肉眼可见的夹渣或夹杂物颗粒,显微镜下可见大量的氧化物、硅酸盐等。翻皮是一种不允许的冶金缺陷,因为它破坏了钢材的连续性,使钢材局部严重污染,并在进一步的变形加工中导致裂纹。会影响到锻件的质量。
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锻造工艺不当会使锻件产生缺陷吗?
锻件的缺陷包括表面缺陷和内部缺陷。有的锻件缺陷会影响后续工序的加工质量,有的则严重影响锻件的性能,降低所制成品件的使用寿命,甚至危及安全。因此,为提高锻件质量,避免锻件缺陷的产生,应采取相应的工艺对策,同时还应加强生产全过程的质量控制。
锻造工艺过程对锻件质量的影响锻造工艺过程一般由以下工序组成,即下料、加热、成形、锻后冷却、酸洗及锻后热处理。锻造过程中如果工艺不当将可能产生一系列的锻件缺陷。加热工艺包括装炉温度、加热温度、加热速度、保温时间、炉气成分等。如果加热不当,例如加热温度过高和加热时间过长,将会引起脱碳、过热、过烧等缺陷。对于断面尺寸大及导热性差、塑性低的坯料,若加热速度太快,保温时间太短,往往使温度分布不均匀,引起热应力,并使坯料发生开裂。
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