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合金锻件裂纹的产生原因及预防措施

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-04-12  来源:锻件网  浏览次数:403
核心提示:髙温合金由于锻造塑性差,锻造锻件时经常出现各种裂纹。尤其是采用铸锭,由于具有粗大的柱状晶,锻造时更易开裂。产生锻件裂纹的

髙温合金由于锻造塑性差,锻造锻件时经常出现各种裂纹。尤其是采用铸锭,由于具有粗大的柱状晶,锻造时更易开裂。产生锻件裂纹的原因主要有:

(1)铅、铋、锡等有害杂质含量多,这些元素的熔点低,且分布于晶界上,降低了合金锻件的塑性。

(2)合金中某些元素(例如,GH4037中的硅、硼及GH2132,GH2135中的硼)含量偏高, 它们在合金中形成脆性化合物,并沿晶界分布,使合金锻件的塑性降低。

(3)铸锭表面和内部的质量差,或棒材中存在某些冶金缺陷(例如夹杂物、分层、残留缩孔、疏松、点状偏析、碳化物偏析等),锻件锻造时引起开裂。

(4)在火焰炉中加热时,燃料和炉气中含硫景过高,硫与镍作用后形成低熔点共晶体, 沿晶界分布,降低了合金锻件的塑性。

(5)装炉温度过髙,升温速度过快,尤其在加热铸锭和断面尺寸较大的坯料时,由于合金导热性差,温度应力大,易引起炸裂。

(6)加热温度过高,引起过热、过烧。

(7)锤击锻件过猛或变形量太大。

(8)变形温度过低或表面温度下降过多,引起塑性严重下降。

(9)变形工艺不当,存在较大的拉应力和附加拉应力。例如,在叶片的叶冠与叶身的转接处,因毛坯局部发生弯曲,在表层形成拉应力。

锻造裂纹最常见的有高温锻裂和低温锻裂两种。高温锻裂是由于加热温度过高、晶间结合力减弱而造成的,通常表现为沿晶脆性断裂。低温锻裂是由于变形温度偏低,合金变形抗力增大,塑性下降,出现加工硬化而造成的,通常表现为穿晶断裂。

为防止产生裂纹,应当采取如下措施:

(1)对原材料应按有关标准检查表面和内部质量。要严格控制有害元素的含量,某些元素(例如硼)过多时,可适当降低锻造加热温度。

(2)铸锭和棒材需经扒皮或砂轮打磨淸理后,锻件毛坯才能加热锻造。

(3)锻件毛坯加热时应控制炉气成分、装炉温度和升温速度。

(4)保持锻造温度在表7 - 11所列锻造温度范围之内。并要控制变形速度和变形程度。

(5)对于塑性很低的合金铸锭和中间坯,可采用塑性垫、包套镦粗等变形工艺。

(6)表面温度降低过多时,要重新回炉加热再锻。

(7)改变坯料形状,使模锻时不出现严重的局部弯曲,尽量减小拉应力。


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