Các khuyết tật và biện pháp đối phó với vật rèn lớn: Các vết nứt rèn

lớnrèn, khi chất lượng nguyên liệu kém hoặc quá trình rèn không đúng lúc, các vết nứt rèn thường dễ xảy ra.
Sau đây giới thiệu một số trường hợp rèn vết nứt do vật liệu kém.
(1)rènvết nứt do khuyết tật phôi

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

Hầu hết các khuyết tật của phôi có thể gây ra vết nứt trong quá trình rèn, như trong Hình, đây là vết nứt trung tâm của quá trình rèn trục chính 2Cr13.
Điều này là do phạm vi nhiệt độ kết tinh hẹp và hệ số co rút tuyến tính lớn khi phôi 6T đông đặc.
Do độ ngưng tụ và co rút không đủ, chênh lệch nhiệt độ lớn giữa bên trong và bên ngoài, ứng suất kéo dọc trục lớn, dendrite bị nứt, tạo thành vết nứt giữa các trục trong phôi, vết nứt này tiếp tục mở rộng trong quá trình rèn để trở thành vết nứt trên trục rèn.

Khiếm khuyết có thể được loại bỏ bằng cách:
(1) Để cải thiện độ tinh khiết của quá trình luyện thép nóng chảy;
(2) Làm nguội phôi chậm, giảm ứng suất nhiệt;
(3) Sử dụng chất làm nóng và nắp cách nhiệt tốt, tăng khả năng co ngót;
(4) Sử dụng quy trình rèn nén trung tâm.

(2)rèncác vết nứt gây ra bởi sự kết tủa của các tạp chất có hại trong thép dọc theo ranh giới hạt.

Lưu huỳnh trong thép thường kết tủa dọc theo ranh giới hạt ở dạng FeS, nhiệt độ nóng chảy chỉ 982oC. Ở nhiệt độ rèn 1200oC, THE FeS trên ranh giới hạt sẽ tan chảy và bao quanh các hạt dưới dạng màng chất lỏng, điều này sẽ phá hủy liên kết giữa các hạt và tạo ra tính dễ vỡ nhiệt, và vết nứt sẽ xảy ra sau khi rèn nhẹ.

Khi đồng chứa trong thép được nung nóng trong môi trường peroxid hóa ở nhiệt độ 1100 ~ 1200oC, do quá trình oxy hóa chọn lọc, các vùng giàu đồng sẽ hình thành trên lớp bề mặt. Khi độ hòa tan của đồng trong austenite vượt quá đồng, đồng sẽ phân bố dưới dạng màng chất lỏng ở ranh giới hạt, tạo thành đồng giòn và không thể rèn được.
Nếu có thiếc và antimon trong thép, độ hòa tan của đồng trong austenite sẽ giảm nghiêm trọng và xu hướng giòn sẽ tăng lên.
Do hàm lượng đồng cao, bề mặt của thép rèn bị oxy hóa có chọn lọc trong quá trình rèn, do đó đồng được làm giàu dọc theo ranh giới hạt, và vết nứt rèn được hình thành bằng cách tạo mầm và mở rộng dọc theo pha giàu đồng của ranh giới hạt.

(3)Rèn vết nứtgây ra bởi pha không đồng nhất (giai đoạn thứ hai)

Các tính chất cơ học của pha thứ hai trong thép thường rất khác so với ma trận kim loại, do đó ứng suất bổ sung sẽ làm cho độ dẻo tổng thể của quá trình giảm khi biến dạng chảy. Khi ứng suất cục bộ vượt quá lực liên kết giữa pha không đồng nhất và nền thì sự phân tách sẽ xảy ra và các lỗ trống sẽ được hình thành.
Ví dụ, các oxit, nitrua, cacbua, borit, sunfua, silicat, v.v. trong thép.
Giả sử những giai đoạn này dày đặc.
Phân bố theo chuỗi, đặc biệt dọc theo ranh giới hạt nơi tồn tại lực liên kết yếu, quá trình rèn ở nhiệt độ cao sẽ bị nứt.
Hình thái vĩ mô của vết nứt rèn gây ra bởi sự kết tủa AlN mịn dọc theo ranh giới hạt của phôi thép 20SiMn 87 tấn đã bị oxy hóa và biểu hiện dưới dạng tinh thể cột đa diện.
Phân tích kính hiển vi cho thấy vết nứt rèn có liên quan đến lượng lớn kết tủa AlN hạt mịn dọc theo ranh giới hạt sơ cấp.

Các biện pháp đối phóngăn chặn rèn nứtgây ra bởi sự kết tủa của nhôm nitrit dọc theo tinh thể như sau:
1. Hạn chế lượng nhôm thêm vào thép, loại bỏ nitơ khỏi thép hoặc ức chế kết tủa AlN bằng cách thêm titan;
2. Áp dụng quy trình xử lý chuyển pha nóng và làm lạnh nhanh;
3. Tăng nhiệt độ cấp nhiệt (> 900oC) và rèn nhiệt trực tiếp;
4. Trước khi rèn, quá trình ủ đồng nhất được thực hiện đủ để tạo ra sự khuếch tán pha kết tủa ranh giới hạt.


Thời gian đăng: Dec-03-2020

  • Trước:
  • Kế tiếp: