裂纹诱发机理分析有利于掌握裂纹产生的本质原因,是裂纹识别的客观依据。从众多锻件裂纹案例分析和反复实验中可以看出,合金钢锻件的机理和特征的不对称性,是裂纹产生的关键危害。
1、具有对称机理和特性的原料。
在整个变形过程中,位错沿滑动面运动,当遇到路障时,会堆积并产生足够的地应力,从而产生裂缝,或因位错的相互作用而产生空化和微裂纹,与宏观经济发展趋势出现裂缝。这关键导致变形温度低(低于加工硬化温度),或者变形程度太大,变形速度太快。这种裂纹常为穿晶或穿晶与晶间混合,但由于高温分子具有较高的外扩散速率,有利于位错攀爬,加速锻件修复和加工硬化,使变形过程已引起显微裂纹。裂纹易于修复,在变形温度适宜、变形速度相对缓慢的情况下,宏观裂纹不会有发展趋势。
2、原料机理和特性参差不齐。
对于机制和性能不对称的材料,裂纹一般发生在晶界和某些相页处。这是因为锻造变形一般是在金属材料的等强度温度附近进行的。晶界变形很大,因此金属材料的晶界是冶金工业的缺点,二次相和非金属材料都集中在该区域。在高温下,低溶解点化学物质在某些原料的晶界上产生熔化,严格
减少原材料的塑性变形;在高温下,周围材料中的一些元素(硫、铜等)沿晶界向金属材料内部和外部扩散,导致第二相出现异常,晶界弱化。另一方面,由于两相物理和化学性质的差异,传统金属材料与某些相的结合较差。
锻造常用的原材料一般都是不对称的。因此,自由锻件的裂纹在高温锻造变形过程中沿晶界或相界发生并发展。
发布时间:2023年3月6日