Дефекти та засоби боротьби з великими поковками: Тріщини кування

У великомукування, коли якість сировини погана або процес кування відбувається не в потрібний час, часто легко виникають тріщини під час кування.
Нижче наведено кілька випадків тріщин при куванні, спричинених поганим матеріалом.
(1)Куваннятріщини, викликані дефектами зливка

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

Більшість дефектів зливка можуть спричинити розтріскування під час кування, як показано на малюнку, який є центральною тріщиною шпиндельного кування 2Cr13.
Це пояснюється тим, що температурний діапазон кристалізації є вузьким, а коефіцієнт лінійної усадки великий, коли злиток 6T застигає.
Через недостатню конденсацію та усадку, велику різницю температур між внутрішньою та зовнішньою сторонами, велику осьову напругу розтягування, дендрит тріснув, утворюючи міжосьову тріщину в злитку, яка була додатково розширена під час кування, щоб стати тріщиною в шпиндельному ковці.

Дефект можна усунути:
(1) Для підвищення чистоти виплавки розплавленої сталі;
(2) Злиток повільно охолоджується, зменшуючи термічний стрес;
(3) Використовуйте хороший нагрівальний агент та ізоляційний ковпачок, збільште здатність заповнення усадки;
(4) Використовуйте процес кування по центру.

(2)Куваннятріщини, викликані випаданням шкідливих домішок у сталі по межах зерен.

Сірка в сталі часто осідає вздовж межі зерен у формі FeS, температура плавлення якого становить лише 982 ℃. При температурі кування 1200 ℃ FeS на межі зерен розплавиться і оточить зерна у вигляді рідкої плівки, яка знищить зв’язок між зернами та призведе до термічної крихкості, а розтріскування відбудеться після незначного кування.

Коли мідь, що міститься в сталі, нагрівається в атмосфері перекисного окислення при 1100 ~ 1200 ℃, завдяки вибірковому окисленню на поверхневому шарі утворюються ділянки, багаті міддю. Коли розчинність міді в аустеніті перевищує розчинність міді, мідь розподіляється у вигляді рідкої плівки на межі зерен, утворюючи крихкість міді та не піддається куванні.
Якщо в сталі є олово і сурма, розчинність міді в аустеніті буде серйозно знижена, а тенденція до крихкості посилиться.
Завдяки високому вмісту міді поверхня сталевих поковок вибірково окислюється під час нагрівання кування, так що мідь збагачується вздовж межі зерна, а тріщина кування утворюється шляхом зародження та розширення вздовж багатої міддю фази межі зерна.

(3)Тріщина куваннявикликана гетерогенною фазою (друга фаза)

Механічні властивості другої фази в сталі часто сильно відрізняються від властивостей металевої матриці, тому додаткове напруження призведе до зниження загальної пластичності процесу під час деформації. Як тільки локальне напруження перевищить силу зв’язку між гетерогенною фазою та матрицею, відбудеться поділ і утворяться отвори.
Наприклад, оксиди, нітриди, карбіди, бориди, сульфіди, силікати і так далі в сталі.
Скажімо, ці фази щільні.
Розподіл ланцюга, особливо вздовж межі зерна, де існує слабка сила зв’язування, висока температура кування тріскається.
Макроскопічна морфологія розтріскування кування, спричинена тонким виділенням AlN уздовж межі зерна злитків 20SiMn сталі 87t, була окислена та представлена ​​у вигляді багатогранних стовпчастих кристалів.
Мікроскопічний аналіз показує, що розтріскування кування пов’язане з великою кількістю дрібнозернистого випадання AlN уздовж первинної межі зерна.

Контрзаходи дозапобігають розтріскування ковкивикликані осадженням нітриду алюмінію вздовж кристала:
1. Обмежте кількість алюмінію, що додається до сталі, видаліть зі сталі азот або пригніть осадження AlN шляхом додавання титану;
2. Прийняти процес обробки гарячого злитка та переохолодженої фазової зміни;
3. Збільште температуру подачі тепла (> 900 ℃) і безпосередньо нагрійте кування;
4. Перед куванням проводиться достатній гомогенізаційний відпал, щоб забезпечити дифузію фази виділення між зернами.


Час публікації: 03 грудня 2020 р

  • Попередній:
  • далі: