Cacat dan Penanggulangan tempa besar: Penempaan retakan

Secara besarpenempaan, bila kualitas bahan baku buruk atau proses penempaan tidak dilakukan pada waktu yang tepat, sering kali mudah terjadi retakan pada tempa.
Berikut ini adalah beberapa kasus retak tempa yang disebabkan oleh material yang buruk.
(1)Penempaanretakan yang disebabkan oleh cacat ingot

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

Sebagian besar cacat ingot dapat menyebabkan retak selama penempaan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar, yang merupakan retakan tengah pada penempaan spindel 2Cr13.
Hal ini karena kisaran suhu kristalisasi yang sempit dan koefisien penyusutan linier yang besar ketika ingot 6T mengeras.
Karena kondensasi dan penyusutan yang tidak mencukupi, perbedaan suhu yang besar antara bagian dalam dan luar, dan tegangan tarik aksial yang besar, dendrit retak, membentuk retakan antar-aksial pada ingot, yang selanjutnya diperluas selama penempaan menjadi retakan pada penempaan spindel.

Cacat tersebut dapat dihilangkan dengan:
(1) Untuk meningkatkan kemurnian peleburan baja cair;
(2) Ingot mendingin secara perlahan, mengurangi tekanan termal;
(3) Gunakan bahan pemanas dan tutup insulasi yang baik, tingkatkan kemampuan penyusutan pengisian;
(4) Gunakan proses penempaan pemadatan tengah.

(2)Penempaanretakan yang disebabkan oleh pengendapan kotoran berbahaya pada baja di sepanjang batas butir.

Belerang pada baja seringkali diendapkan di sepanjang batas butir dalam bentuk FeS yang titik lelehnya hanya 982℃. Pada suhu penempaan 1200℃, FeS pada batas butir akan meleleh dan mengelilingi butir dalam bentuk lapisan cair, yang akan merusak ikatan antar butir dan menghasilkan kerapuhan termal, dan akan terjadi keretakan setelah sedikit penempaan.

Ketika tembaga yang terkandung dalam baja dipanaskan dalam atmosfer peroksidasi pada 1100 ~ 1200℃, akibat oksidasi selektif, area kaya tembaga akan terbentuk di lapisan permukaan. Ketika kelarutan tembaga dalam austenit melebihi tembaga, tembaga terdistribusi dalam bentuk lapisan cair pada batas butir, membentuk kerapuhan tembaga dan tidak dapat ditempa.
Jika terdapat timah dan antimon dalam baja, kelarutan tembaga dalam austenit akan sangat berkurang, dan kecenderungan penggetasan akan semakin meningkat.
Karena kandungan tembaga yang tinggi, permukaan tempa baja dioksidasi secara selektif selama pemanasan tempa, sehingga tembaga diperkaya di sepanjang batas butir, dan retakan tempa terbentuk melalui nukleasi dan perluasan sepanjang fase batas butir yang kaya tembaga.

(3)Penempaan retakdisebabkan oleh fase heterogen (fase kedua)

Sifat mekanik fasa kedua pada baja seringkali sangat berbeda dengan matriks logam, sehingga tegangan tambahan akan menyebabkan plastisitas proses secara keseluruhan menurun seiring dengan aliran deformasi. Ketika tegangan lokal melebihi gaya pengikatan antara fase heterogen dan matriks, pemisahan akan terjadi dan lubang akan terbentuk.
Misalnya oksida, nitrida, karbida, borida, sulfida, silikat dan sebagainya pada baja.
Katakanlah fase-fase ini padat.
Distribusi rantai, terutama di sepanjang batas butir di mana terdapat gaya pengikatan yang lemah, penempaan suhu tinggi akan retak.
Morfologi makroskopis retak tempa yang disebabkan oleh pengendapan AlN halus sepanjang batas butir ingot baja 20SiMn 87t telah teroksidasi dan disajikan sebagai kristal kolumnar polihedral.
Analisis mikroskopis menunjukkan bahwa retak tempa berhubungan dengan banyaknya pengendapan butiran halus AlN di sepanjang batas butir primer.

Penanggulangannyamencegah penempaan retakdisebabkan oleh pengendapan aluminium nitrida sepanjang kristal adalah sebagai berikut:
1. Batasi jumlah aluminium yang ditambahkan ke baja, hilangkan nitrogen dari baja atau hambat pengendapan AlN dengan menambahkan titanium;
2. Mengadopsi proses perlakuan perubahan fase ingot panas dan superdingin;
3. Tingkatkan suhu pengumpanan panas (> 900℃) dan langsung panaskan penempaan;
4. Sebelum penempaan, dilakukan anil homogenisasi secukupnya untuk membuat difusi fase presipitasi batas butir.


Waktu posting: 03 Des-2020

  • Sebelumnya:
  • Berikutnya: