Wady i środki zaradcze dużych odkuwek: Pęknięcia kuźnicze

W dużych rozmiarachkuciegdy jakość surowców jest niska lub proces kucia nie przebiega w odpowiednim czasie, często łatwo powstają pęknięcia kuźnicze.
Poniżej przedstawiono kilka przypadków pęknięć odkuwczych spowodowanych złym materiałem.
(1)Kuciepęknięcia spowodowane wadami wlewków

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

Większość wad wlewka może powodować pękanie podczas kucia, jak pokazano na rysunku , który jest centralnym pęknięciem odkuwki wrzecionowej 2Cr13.
Dzieje się tak dlatego, że zakres temperatur krystalizacji jest wąski, a współczynnik skurczu liniowego jest duży podczas krzepnięcia wlewka 6T.
Na skutek niedostatecznej kondensacji i skurczu, dużej różnicy temperatur pomiędzy wnętrzem i zewnętrzem, dużych osiowych naprężeń rozciągających, dendryt pękł, tworząc we wlewku pęknięcie międzyosiowe, które podczas kucia uległo dalszemu rozszerzeniu i stało się pęknięciem we wrzecionie odkuwki.

Wadę można usunąć poprzez:
(1) Aby poprawić czystość wytopu roztopionej stali;
(2) Powolne chłodzenie wlewka, zmniejszające naprężenia termiczne;
(3) Użyj dobrego środka grzewczego i nasadki izolacyjnej, zwiększ zdolność skurczu wypełnienia;
(4) Zastosuj proces kucia z zagęszczeniem środkowym.

(2)Kuciepęknięcia spowodowane wytrącaniem się szkodliwych zanieczyszczeń w stali wzdłuż granic ziaren.

Siarka w stali często wytrąca się na granicy ziaren w postaci FeS, którego temperatura topnienia wynosi zaledwie 982℃. W temperaturze kucia wynoszącej 1200 ℃ FeS na granicy ziaren stopi się i otoczy ziarna w postaci płynnego filmu, który zniszczy wiązanie między ziarnami i spowoduje kruchość termiczną, a pękanie nastąpi po lekkim kuciu.

Gdy miedź zawarta w stali zostanie podgrzana w atmosferze peroksydacyjnej w temperaturze 1100 ~ 1200℃, w wyniku selektywnego utleniania na warstwie powierzchniowej utworzą się obszary bogate w miedź. Kiedy rozpuszczalność miedzi w austenicie przekracza rozpuszczalność miedzi, miedź rozprowadza się w postaci ciekłego filmu na granicy ziaren, tworząc kruchość miedzi i uniemożliwiającą jej kucie.
Jeśli w stali występuje cyna i antymon, rozpuszczalność miedzi w austenicie zostanie poważnie zmniejszona, a tendencja do kruchości wzrośnie.
Ze względu na dużą zawartość miedzi, powierzchnia odkuwek stalowych podczas nagrzewania kucia ulega selektywnemu utlenianiu, w wyniku czego miedź ulega wzbogaceniu na granicy ziaren, a pęknięcie odkuwki powstaje w wyniku zarodkowania i rozszerzania się wzdłuż bogatej w miedź fazy granicy ziaren.

(3)Kucie pęknięciaspowodowane przez fazę heterogeniczną (druga faza)

Właściwości mechaniczne drugiej fazy w stali często bardzo różnią się od właściwości osnowy metalowej, dlatego dodatkowe naprężenia spowodują zmniejszenie ogólnej plastyczności procesu w miarę przepływu odkształcenia. Gdy lokalne naprężenie przekroczy siłę wiązania pomiędzy fazą heterogeniczną a osnową, nastąpi separacja i utworzą się dziury.
Na przykład tlenki, azotki, węgliki, borki, siarczki, krzemiany i tak dalej w stali.
Powiedzmy, że te fazy są gęste.
Rozmieszczenie łańcucha, szczególnie wzdłuż granicy ziaren, gdzie występuje słaba siła wiązania, odkuwka w wysokiej temperaturze będzie pękać.
Makroskopową morfologię pęknięć odkuwek spowodowanych drobnym wytrącaniem się AlN wzdłuż granicy ziaren wlewków stali 20SiMn 87t utleniono i przedstawiono w postaci wielościennych kryształów kolumnowych.
Z analizy mikroskopowej wynika, że ​​pękanie odkuwki jest związane z dużą ilością wydzieleń drobnoziarnistego AlN wzdłuż granicy ziaren pierwotnych.

Środki zaradczezapobiec pękaniu kuźniczemuspowodowane wytrącaniem się azotku glinu wzdłuż kryształu są następujące:
1. Ogranicz ilość aluminium dodawanego do stali, usuń azot ze stali lub zahamuj wytrącanie się AlN poprzez dodanie tytanu;
2. Zastosuj proces obróbki gorącego wlewka i przechłodzonej przemiany fazowej;
3. Zwiększ temperaturę podawania ciepła (> 900 ℃) i bezpośrednio kuj na gorąco;
4. Przed kuciem przeprowadza się wystarczające wyżarzanie homogenizujące, aby uzyskać dyfuzję fazy wytrącania na granicy ziaren.


Czas publikacji: 03 grudnia 2020 r

  • Poprzedni:
  • Następny: