عیوب و اقدامات متقابل آهنگری های بزرگ: ترک های آهنگری

در بزرگجعلهنگامی که کیفیت مواد خام ضعیف است یا فرآیند آهنگری در زمان مناسب انجام نمی شود، ترک های آهنگری اغلب به راحتی ایجاد می شوند.
در ادامه چندین مورد ترک آهنگری ناشی از مواد ضعیف معرفی می شود.
(1)آهنگریترک های ناشی از نقص شمش

https://www.shdhforging.com/news/defects-and-countermeasures-of-large-forgings-forging-cracks

بیشتر عیوب شمش ممکن است باعث ایجاد ترک در حین آهنگری شوند، همانطور که در تصویر نشان داده شده است، که ترک مرکزی آهنگری دوکی 2Cr13 است.
این به این دلیل است که محدوده دمای تبلور باریک است و ضریب انقباض خطی زمانی که شمش 6T جامد می شود زیاد است.
به دلیل چگالش و انقباض ناکافی، اختلاف دمای زیاد بین داخل و خارج، تنش کششی محوری زیاد، دندریت ترک خورد و یک ترک بین محوری در شمش ایجاد کرد که در حین آهنگری بیشتر منبسط شد تا به ترک در آهنگری دوک تبدیل شود.

نقص را می توان با موارد زیر برطرف کرد:
(1) برای بهبود خلوص ذوب فولاد مذاب؛
(2) شمش به آرامی خنک می شود و استرس حرارتی را کاهش می دهد.
(3) از عامل گرمایش خوب و کلاه عایق استفاده کنید، توانایی پر کردن انقباض را افزایش دهید.
(4) از فرآیند آهنگری تراکم مرکزی استفاده کنید.

(2)آهنگریترک های ناشی از رسوب ناخالصی های مضر در فولاد در امتداد مرزهای دانه.

گوگرد در فولاد اغلب در امتداد مرز دانه به شکل FeS رسوب می کند که نقطه ذوب آن تنها 982 درجه سانتیگراد است. در دمای آهنگری 1200 درجه سانتیگراد، The FeS در مرز دانه ذوب می شود و دانه ها را به شکل فیلم مایع احاطه می کند که پیوند بین دانه ها را از بین می برد و شکنندگی حرارتی ایجاد می کند و ترک خوردگی پس از آهنگری خفیف رخ می دهد.

هنگامی که مس موجود در فولاد در اتمسفر پراکسیداسیون در دمای 1100 ~ 1200 درجه سانتیگراد گرم می شود، به دلیل اکسیداسیون انتخابی، مناطق غنی از مس روی لایه سطحی تشکیل می شود. هنگامی که حلالیت مس در آستنیت از مس بیشتر می شود، مس به شکل لایه مایع در مرز دانه پخش می شود و باعث شکنندگی مس می شود و نمی تواند آهنگری شود.
در صورت وجود قلع و آنتیموان در فولاد، حلالیت مس در آستنیت به طور جدی کاهش می یابد و تمایل به تردی تشدید می شود.
با توجه به محتوای بالای مس، سطح آهنگری فولادی به طور انتخابی در طول گرمایش آهنگری اکسید می شود، به طوری که مس در امتداد مرز دانه غنی می شود و ترک آهنگری با هسته شدن و انبساط در امتداد فاز غنی از مس مرز دانه تشکیل می شود.

(3)ترک آهنگریناشی از فاز ناهمگن (فاز دوم)

خواص مکانیکی فاز دوم در فولاد غالباً با ماتریس فلزی بسیار متفاوت است، بنابراین تنش اضافی باعث می شود که انعطاف پذیری کلی فرآیند در هنگام جریان یافتن تغییر شکل کاهش یابد. هنگامی که تنش موضعی از نیروی اتصال بین فاز ناهمگن و ماتریس فراتر رفت، جداسازی رخ می دهد و سوراخ ها تشکیل می شوند.
به عنوان مثال، اکسیدها، نیتریدها، کاربیدها، بوریدها، سولفیدها، سیلیکات ها و غیره در فولاد.
فرض کنید این فازها متراکم هستند.
توزیع زنجیره، به ویژه در امتداد مرز دانه که در آن نیروی اتصال ضعیف وجود دارد، آهنگری در دمای بالا ترک خواهد خورد.
مورفولوژی ماکروسکوپی ترک خوردگی آهنگری ناشی از بارش ریز AlN در امتداد مرز دانه شمش‌های فولادی 20SiMn اکسید شده و به صورت کریستال‌های ستونی چند وجهی ارائه شده است.
تجزیه و تحلیل میکروسکوپی نشان می دهد که ترک خوردگی آهنگری مربوط به مقدار زیادی از بارش AlN دانه ریز در امتداد مرز دانه اولیه است.

اقدامات متقابل بهجلوگیری از ترک خوردگی آهنگریناشی از بارش نیترید آلومینیوم در امتداد کریستال به شرح زیر است:
1. مقدار آلومینیوم اضافه شده به فولاد را محدود کنید، نیتروژن را از فولاد حذف کنید یا با افزودن تیتانیوم از رسوب AlN جلوگیری کنید.
2. شمش تحویل گرم و فرآیند درمان تغییر فاز فوق خنک را اتخاذ کنید.
3. دمای تغذیه حرارتی (> 900 ℃) را افزایش دهید و مستقیماً جعل حرارت دهید.
4. قبل از آهنگری، بازپخت همگن سازی کافی برای ایجاد انتشار فاز رسوب مرزی دانه انجام می شود.


زمان ارسال: دسامبر-03-2020

  • قبلی:
  • بعدی: