鍛件中的缺陷主要來源于兩個方面:一種是由鑄錠中缺陷引起的缺陷;另一種是鍛造過程及熱處理中產生的缺陷。
鍛件中常見的缺陷類型有:縮孔;縮松;夾雜物;
裂紋;折疊;白點。
縮孔:
它是鑄錠冷卻收縮時在頭部形成的缺陷,鍛造時因切頭量不足而殘留下來,多見于軸類鍛件的頭部, 具有較大的體積,并位于橫截面中心, 在軸向具有較大的延伸長度。
縮松:
它是在鑄造凝固收縮時形成的孔隙和孔穴, 在鍛造過程中因變形量不足而未被消除, 縮松缺陷多出現在大型鍛件中。
夾雜物:
根據其來源或性質夾雜物又可分為: 內在非金屬夾雜物、外來非金屬夾雜物、金屬夾雜物。
1內在非金屬夾雜物是鑄錠中包含的脫氧劑、金屬元素等與氣體的反產物,尺寸較小,常被熔液漂浮,擠至最后凝固的鑄錠中心及頭部。
2外來非金屬夾雜物是冶煉、澆注過程中混入的耐火材料或雜質,故常混雜于鑄錠下部,偶然落入的非金屬夾雜則無確定位置。
3金屬夾雜物是冶煉時加入合金較多且尺寸較大,或者澆注時飛濺小粒或異種金屬落入后又未被全部熔化而形成的缺陷。
鍛件中裂紋形成的原因很多,按形成的原因,裂紋的種類可大致分為以下幾種:
1因冶煉缺陷(如縮孔殘余)在鍛造時擴大形成的裂紋。
2鍛件工藝不當(如加熱、加熱速度過快、變行不均勻、變行過大、冷卻速度過快等)而形成的裂紋。
3熱處理過程中形成的裂紋:如淬火時加熱溫度較高,使鍛件組織粗大淬火時可能產生裂紋;冷卻不當引起的開裂,回火不及時或不當,由鍛件內部殘余力引起的裂紋。
熱金屬的凸出部位被壓折并嵌入鍛件表面形成的缺陷,多發生在鍛件的內圓角和尖角處。折疊表面是氧化層,能使該部位的金屬無法連接。
白點:
鍛件中由于氫的存在所產生的小裂紋稱為白點。白點對鋼材的力學性能影響很大,當白點平面垂直方向受應力作用時,會導致鋼件突然斷裂。因此,鋼材不允許白點存在。白點多在高碳鋼、
馬氏體鋼和貝氏體鋼中出現。奧氏體鋼和低碳鐵素體鋼一般不出現白點。
鍛件中缺陷所具有的特點與其形成過程有關,鑄錠組織在鍛造過程中沿金屬延伸方向被拉長,由此形成的纖維狀組織通常被成為金屬流線。金屬流線方向一般代表鍛造過程中金屬延伸的主要方向。除裂紋外鍛件中的多數缺陷,尤其是由鑄錠中缺陷引起的鍛件缺陷常常是沿金屬流線方向分布的,這是鍛件中缺陷的重要特征之一。