5274518706第17章鍛造成形過(guò)程中的缺陷及產(chǎn)生原因

1、第17章 鍛造成形過(guò)程中的缺陷及其防止方法17.1 鋼錠和鋼材中的缺陷及其防止方法一、鋼錠的缺陷 鋼錠有下列主要的缺陷：（1）縮孔和疏松 鋼錠中縮孔和疏松是不可避免的缺陷，但它們出現(xiàn)的部位可以控制。鋼錠中頂端的保溫冒口，造成鋼液緩慢冷卻和最后凝固的條件，一方面使錠身可以得到冒口中鋼液的補(bǔ)縮，另一方面使縮孔和疏松集中于此處，以便鍛造時(shí)切除。（2）偏析 鋼錠中各部分化學(xué)成分的不均勻性稱(chēng)為偏析。偏析分為枝晶偏析和區(qū)域偏析兩種，前者可以通過(guò)鍛造以及鍛后熱處理得到消除，后者只能通過(guò)鍛造來(lái)減輕其影響，使雜質(zhì)分散，使顯微孔隙和疏松焊和。（3）夾雜 不溶于金屬基體的非金屬化合物稱(chēng)為夾雜。常見(jiàn)的夾雜如硫化物、氧

2、化物、硅酸鹽等。夾雜使鋼錠鍛造性能變化，例如當(dāng)晶界處低熔點(diǎn)夾雜過(guò)多時(shí)，鋼錠鍛造時(shí)會(huì)因熱脆而鍛裂。夾雜無(wú)法消除，但可以通過(guò)適當(dāng)?shù)腻懺旃に嚰右云扑?，或使密集的夾雜分散，可以在一定程度上改善夾雜對(duì)鍛件質(zhì)量的影響。（4）氣體 鋼液中溶解有大量氣體，但在凝固過(guò)程中不可能完全析出，以不同形式殘存在鋼錠內(nèi)部。例如氧與氮以氧化物、氮化物存在，成為鋼錠中夾雜。氫是鋼中危害最大的氣體，它會(huì)引起“氫脆”，使鋼的塑性顯著下降；或在大型鍛件中造成“白點(diǎn)”，使鍛件報(bào)廢。（5）穿晶 當(dāng)鋼液澆注溫度較高，鋼錠冷卻速度較大時(shí)，鋼錠中柱狀晶會(huì)得到充分的發(fā)展，在某些情況下甚至整個(gè)截面都形成柱狀晶粒，這種組織稱(chēng)為穿晶。在柱狀晶交界處

3、（如方鋼錠橫截面對(duì)角線上），常聚集有易熔夾雜，形成“弱面”，鍛造時(shí)易于沿這些面破裂。在高合金鋼錠中容易遇到這種缺陷。（6）裂紋由于澆注工藝或鋼錠模具設(shè)計(jì)不當(dāng)，鋼錠表面會(huì)產(chǎn)生裂紋。鍛造前應(yīng)將裂紋消除，否則鍛造時(shí)由于裂紋的發(fā)展導(dǎo)致鍛件報(bào)廢。（7）濺疤 當(dāng)鋼錠用上注法澆注時(shí)，鋼液沖擊鋼錠模底而飛濺到鋼錠模壁上，這些附著的濺沫最后不能和鋼錠凝固成一體，便成濺疤。濺疤鍛造前必須鏟除，否則會(huì)形成表面夾層。二、軋制或鍛制的鋼材中的缺陷軋制或鍛制的鋼材中往往存在如下缺陷：（1）裂紋和發(fā)裂裂紋是由于鋼錠缺陷未清除，經(jīng)過(guò)軋制或鍛造使之進(jìn)一步發(fā)展造成的。由于軋制或鍛造的工藝規(guī)范不當(dāng)，在鋼材內(nèi)引起很大的內(nèi)應(yīng)力，也會(huì)造

4、成裂紋。斷面大、合金元素多的鋼材容易產(chǎn)生裂紋。發(fā)裂是深度為0.501.50mm的發(fā)狀裂紋，它是軋制或鍛造時(shí)由于鋼錠皮下氣泡沿變形方向被拉長(zhǎng)或夾雜物沿變形方向伸長(zhǎng)而形成。發(fā)裂一般需經(jīng)酸洗后才能發(fā)現(xiàn)。（2）傷痕和折疊傷痕是鋼材表面上深約0.20.30mm的擦傷、劃傷細(xì)痕。折疊一般由于軋制或鍛造工藝不當(dāng)造成。（3）非金屬夾雜和疏松鋼材中的非金屬夾雜是直接由鋼錠中的非金屬夾雜物保留下來(lái)的。鋼材鍛造變形時(shí)，夾雜物聚集的部位會(huì)形成裂紋。鋼錠中的疏松，由于軋制工藝不當(dāng)，仍會(huì)在鋼材中保留下來(lái)。（4）白點(diǎn)含氫量高的大鋼錠，軋制或鍛造后由于冷卻工藝不當(dāng)，內(nèi)部過(guò)飽和的氫原子析出聚集在疏松等間隙中成為氫分子，造成巨大

5、的壓力，并與鋼相變時(shí)的組織應(yīng)力相疊加，使鋼材內(nèi)部產(chǎn)生許多細(xì)小裂紋，即為“白點(diǎn)”。但“白點(diǎn)”僅出現(xiàn)在對(duì)“白點(diǎn)”敏感性較強(qiáng)的鋼種上，例如40crni、35crmo、gcr15等牌號(hào)的鋼。裂紋、發(fā)裂、傷痕和折疊是表面缺陷，這些缺陷在鍛造變形時(shí)會(huì)進(jìn)一步發(fā)展，使鍛件報(bào)廢，故事先必須清除。非金屬夾雜、疏松和“白點(diǎn)”等是內(nèi)部缺陷，有這方面缺陷的鋼材根本不能使用。17.2 加熱過(guò)程中的缺陷及其防止方法金屬在鍛造加熱過(guò)程中可能產(chǎn)生的缺陷有氧化、脫碳、過(guò)熱、過(guò)燒和開(kāi)裂等。正確的加熱應(yīng)盡量減少或根本防止這些缺陷的產(chǎn)生。一、氧化氧化是金屬加熱時(shí)爐氣中的氧化性氣體（如o2、co2、h2o、so2）與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在

6、金屬表面形成氧化皮的現(xiàn)象。1、氧化皮的形成過(guò)程鋼材表層的鐵以離子狀態(tài)由里向外表面擴(kuò)散，而氧化性氣體中的氧以原子狀態(tài)由鋼材外表面經(jīng)吸附后向里層擴(kuò)散。氧化皮分為三層，如圖17.1所示。其最外層是含氧較高的fe2o3，約占氧化皮厚度的10%；中間層是粗大顆粒的fe3o4，約占氧化皮厚度的50%；最里層是含氧較低的feo，約占氧化皮厚度的40%。圖17.1 氧化皮形成過(guò)程示意圖由于氧化皮的膨脹系數(shù)和鋼材不同，因此較易脫落；同時(shí)氧化皮的熔點(diǎn)（13001350）較低，高溫時(shí)易熔化。氧化皮的脫落和熔化，使新暴露的鋼料表面繼續(xù)氧化，增加金屬的損耗。2、氧化皮的危害（1）它直接造成了金屬的損耗（稱(chēng)為火耗）；（2

7、）降低模鍛件的表面質(zhì)量；（3）鍛件表面附著氧化皮，熱處理時(shí)導(dǎo)致鍛件組織和性能的不均勻；（4）氧化皮的硬度較高，模鍛時(shí)會(huì)加速鍛模型腔的磨損，機(jī)加工時(shí)會(huì)加速刀具的損壞；（5）氧化皮呈堿性，脫落在加熱爐的爐膛內(nèi)會(huì)和酸性的耐火材料起化學(xué)反應(yīng)，縮短加熱爐壽命；（6）使模鍛件增加酸洗或噴丸等清理工序。3、防止和減少氧化的具體措施火焰爐加熱時(shí)為了防止或減少氧化皮的產(chǎn)生，可采取以下措施：（1）在確保金屬加熱質(zhì)量的前提下，盡量采用高溫下裝爐的快速加熱方法，縮短金屬在爐內(nèi)的停留時(shí)間，特別是縮短金屬在高溫下的保溫時(shí)間；（2）嚴(yán)格控制進(jìn)入爐內(nèi)的空氣量，在燃料完全燃燒的條件下，盡可能減少過(guò)剩空氣量；（3）注意消除燃料中

8、的水分，避免水蒸氣對(duì)金屬表面的氧化作用；（4）爐膛應(yīng)保持不大的正壓力，防止?fàn)t外冷空氣吸入爐內(nèi)；（5）操作上應(yīng)做到少裝爐、勤裝爐及適時(shí)出爐；（6）采用少、無(wú)氧化火焰加熱爐。二、脫碳脫碳是鋼材表層的碳在高溫下與氧化性爐氣（如o2、co2、h2o）和h2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成co和ch4等可燃?xì)怏w而被燒掉，使鋼材表層碳成分降低的現(xiàn)象。1、脫碳的危害（1）使鍛件加工后的零件表面變軟，強(qiáng)度和耐磨性降低；（2）使鍛件加工后的零件疲勞強(qiáng)度降低，零件在長(zhǎng)期交變應(yīng)力作用下易發(fā)生疲勞斷裂。但是，如果脫碳層的厚度沒(méi)有超過(guò)模鍛件的機(jī)械加工余量，則脫碳層可隨切屑除去而無(wú)危害。2、防止脫碳的具體措施坯料加熱時(shí)應(yīng)防止和減少脫碳

9、，尤其對(duì)于彈簧鋼、工具鋼和軸承鋼等鍛件以及精密模鍛件更應(yīng)盡可能防止脫碳?；鹧鏍t加熱時(shí)防止和減少脫碳的措施有：（1）采用高溫下裝爐的快速加熱方法，尤其應(yīng)縮短坯料在加熱爐內(nèi)高溫階段的停留時(shí)間；（2）加熱前坯料表面涂刷上保護(hù)涂層，例如石墨粉與水玻璃混合劑、硼砂水浸液、玻璃粉涂料等。三、過(guò)熱 鋼材在加熱過(guò)程中的加熱溫度超過(guò)某一溫度，或在高溫下保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致奧氏體晶粒急劇粗大的現(xiàn)象，稱(chēng)為過(guò)熱。鋼材的過(guò)熱受到加熱溫度和保溫時(shí)間兩個(gè)因素的影響，其中前者對(duì)奧氏體晶粒的粗大有更大的影響。通常，將鋼材加熱時(shí)晶粒開(kāi)始急劇長(zhǎng)大的溫度，稱(chēng)為晶粒長(zhǎng)大的臨界溫度。幾種鋼材加熱時(shí)晶粒長(zhǎng)大的臨界溫度見(jiàn)表17-1。表17-1

10、 幾種鋼材加熱時(shí)晶粒長(zhǎng)大的臨界溫度鋼號(hào)晶粒長(zhǎng)大的臨界溫度（）鋼號(hào)晶粒長(zhǎng)大的臨界溫度（）25125012crni3a115045120038crmoala1100t7115018crni4wa120038cra12001cr18ni9ti1200過(guò)熱會(huì)引起以下問(wèn)題：（1）過(guò)熱嚴(yán)重的鋼材，鍛造時(shí)邊角可能產(chǎn)生裂紋；（2）一般性過(guò)熱的鋼材，并不影響鍛造；但過(guò)熱的鋼材鍛造的鍛件，其晶粒度比正常的鍛件粗大，使鍛件的沖擊韌性、塑性和強(qiáng)度等機(jī)械性能降低；（3）過(guò)熱的鋼材鍛造的鍛件在淬火過(guò)程容易引起變形和開(kāi)裂。過(guò)熱的鋼材，如果條件允許，可用熱處理或再次鍛造的方法使晶粒細(xì)化；但是有一些鋼材過(guò)熱后是無(wú)法用熱處理改正

11、的。所以，嚴(yán)格控制鋼材的加熱溫度和保溫時(shí)間，是防止過(guò)熱的最好措施。四、過(guò)燒當(dāng)鋼材加熱到接近熔點(diǎn)時(shí)，不僅奧氏體晶粒粗大，而且爐氣中的氧化性氣體滲入晶粒邊界，使晶間物質(zhì)fe、c、s發(fā)生氧化，形成易熔的共晶體，破壞了晶粒間的聯(lián)系，這種現(xiàn)象稱(chēng)為過(guò)燒。過(guò)燒的鋼材，強(qiáng)度很低，失去塑性，不能鍛造；若進(jìn)行鍛造，在鍛造時(shí)一擊便破裂成碎塊，斷口晶粒粗大，呈淺灰藍(lán)色?？梢?jiàn)，過(guò)燒的鋼材是不可補(bǔ)救的廢品，只有回爐重新冶煉。鋼材的過(guò)燒溫度因鋼種而不同。由表17-2可見(jiàn)，碳鋼含碳量越高，過(guò)燒溫度越低，越易過(guò)燒；低碳合金鋼中含mn、ni、cr等元素，使鋼較易過(guò)燒。例如0.2%c的碳鋼，過(guò)燒溫度為1470；0.5%c的碳鋼，過(guò)

12、燒溫度為1350；1.1%c的碳鋼，過(guò)燒溫度為1180。表17-2 部分鋼材的過(guò)燒溫度鋼種過(guò)燒溫度（）鋼種過(guò)燒溫度（）45鋼1400w18cr4v136045cr1390w6mo5cr4v2127030crnimo14502cr1311804cr10si2mo1350cr12mov116050crv1350t8125012crnia1350t12120060si2mn1350gh135合金120060si2mnbe1400gh136合金1220gcr151350防止鋼材過(guò)燒的措施有：（1）嚴(yán)格控制加熱溫度和高溫下的保溫時(shí)間；（2）控制爐內(nèi)氣體成分，盡量減少過(guò)剩的空氣量，造成弱氧化性爐氣；（3）

13、使鋼材與噴火口保持一定的距離，嚴(yán)禁火焰與鋼材直接接觸，以防止局部過(guò)燒；（4）采用電阻爐加熱時(shí)，鋼材和電阻絲的距離不應(yīng)小于100mm ，以免局部過(guò)燒。五、開(kāi)裂 如果金屬在鍛造加熱過(guò)程的某一溫度下，其內(nèi)應(yīng)力（一般指拉應(yīng)力）超過(guò)它的強(qiáng)度極限，那么就要產(chǎn)生裂紋。通常內(nèi)應(yīng)力有溫度應(yīng)力、組織應(yīng)力和殘余應(yīng)力。1、溫度應(yīng)力金屬在加熱時(shí)，其表面和中心部位之間存在溫度差而引起不均勻膨脹，使表面受到壓應(yīng)力、中心部位受到拉應(yīng)力；這種由于溫度不均勻而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力叫溫度應(yīng)力。溫度應(yīng)力的大小與金屬的性質(zhì)和斷面溫度有關(guān)。一般只有金屬出現(xiàn)溫度梯度，并處在彈性狀態(tài)時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力并引起裂紋。鋼材在溫度低于500550時(shí)

14、處在彈性狀態(tài)，在這個(gè)溫度范圍以下，必須考慮溫度應(yīng)力的影響；當(dāng)溫度超過(guò)500550時(shí)，鋼的塑性比較好，變形抗力較低，通過(guò)局部塑性變形可以使溫度應(yīng)力得到消除，此時(shí)就不會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力。溫度應(yīng)力一般都是處于三向拉應(yīng)力狀態(tài)。加熱時(shí)圓柱坯料中心部位受到的軸向溫度應(yīng)力較徑向和切向溫度應(yīng)力都大，因此金屬加熱時(shí)心部產(chǎn)生裂紋的傾向性較大。2、組織應(yīng)力具有相變的鋼材在加熱過(guò)程中，表層首先發(fā)生相變，心部后發(fā)生相變，并且相變前后組織的比容發(fā)生變化，這樣引起的內(nèi)應(yīng)力叫組織應(yīng)力。在鋼材加熱過(guò)程中，表層首先發(fā)生相變，珠光體變?yōu)閵W氏體；由于比容的減小，在表層形成拉應(yīng)力，心部為壓應(yīng)力。當(dāng)溫度繼續(xù)升高時(shí)，心部也發(fā)生相變；這時(shí)心部為

15、拉應(yīng)力，表層形成壓應(yīng)力。由于相變時(shí)鋼材已處在高溫，其塑性較好，盡管產(chǎn)生組織應(yīng)力，也會(huì)很快被松弛消失；因此在鋼材的加熱過(guò)程中，組織應(yīng)力無(wú)危險(xiǎn)性。3、殘余應(yīng)力金屬在凝固和冷卻過(guò)程中，由于外層和中心的冷卻次序不同，各部分間的相互牽制將產(chǎn)生殘余應(yīng)力。外層冷卻快，中心冷卻慢，因此殘余應(yīng)力在外層為壓應(yīng)力，在中心部分為拉應(yīng)力。當(dāng)殘余應(yīng)力超過(guò)了金屬的強(qiáng)度極限時(shí)，金屬將產(chǎn)生裂紋。綜合上述，金屬在鍛造加熱過(guò)程中，由于內(nèi)應(yīng)力引起的裂紋，主要是溫度應(yīng)力造成的。一般來(lái)講，裂紋發(fā)生在加熱低溫階段，且裂紋發(fā)生的部位在心部。因此，鋼在500550以下加熱時(shí)，應(yīng)避免加熱速度過(guò)快，降低裝爐溫度。17.3 自由鍛件的主要缺陷在自由

16、鍛造生產(chǎn)中，鍛件的缺陷產(chǎn)生與如下因素有關(guān)：（1）原材料及下料所產(chǎn)生的缺陷未加清除；（2）鍛造加熱不當(dāng)；（3）鍛造操作不當(dāng)或工具不合適；（4）鍛后冷卻或熱處理不當(dāng)?shù)?。所以，在自由鍛造生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)掌握各種情況下產(chǎn)生缺陷的特征，以便在發(fā)現(xiàn)鍛件缺陷時(shí)進(jìn)行綜合分析，找出鍛件產(chǎn)生缺陷的原因，采取改進(jìn)鍛造工藝等措施來(lái)防止缺陷的產(chǎn)生。一、橫向裂紋1、表面橫向裂紋 鍛造時(shí)坯料表面出現(xiàn)較淺的橫向裂紋，是由于鋼錠皮下氣泡暴露于空氣中不能焊合而形成，其深度可達(dá)10mm以上。一些塑性較差的金屬，相對(duì)送進(jìn)量過(guò)大時(shí)也會(huì)產(chǎn)生這種缺陷。鍛造時(shí)坯料表面出現(xiàn)較深的橫向裂紋，是由于鋼錠澆注不當(dāng)所造成。例如，鋼錠模內(nèi)壁有缺陷，產(chǎn)生“掛錠

17、”現(xiàn)象，冷卻時(shí)便拉裂；高速、高溫澆注，鋼錠外皮成形較慢及鋼錠模受到擺動(dòng)；鋼錠與錠模鑄合等原因。表面橫向裂紋往往在鍛造時(shí)第一火即出現(xiàn)。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，大型鍛件可用吹氧除去，以免裂紋在以后鍛造中擴(kuò)大。2、內(nèi)部橫向裂紋 這是鍛件內(nèi)部的缺陷，只能通過(guò)磁力探傷、超聲波檢查才能發(fā)現(xiàn)。產(chǎn)生的原因是：冷鋼錠加熱時(shí)在低溫區(qū)加熱速度過(guò)快，中心引起較大拉應(yīng)力造成；或者塑性較差的高碳鋼、高合金鋼在鍛造操作時(shí)相對(duì)送進(jìn)量（或）過(guò)小造成。二、縱向裂紋 1、表面縱向裂紋在第一火拔長(zhǎng)或鐓粗時(shí)出現(xiàn)。產(chǎn)生的原因是：鋼錠模內(nèi)壁有缺陷或新鋼錠模使用前未很好退火；澆注操作不當(dāng)，例如高溫、高速澆注，引起凝固外皮破裂；鋼錠脫模后冷卻方式不當(dāng)或脫模

18、過(guò)早；倒棱時(shí)壓下量過(guò)大；鋼錠軋制時(shí)產(chǎn)生縱向劃痕等。表面縱向裂紋鍛造時(shí)一經(jīng)發(fā)現(xiàn)立即用吹氧除去，以免裂紋在以后鍛造中擴(kuò)大。2、內(nèi)部縱向裂紋 鍛件內(nèi)部縱向裂紋有三種情況：（1）坯料近冒口端中心出現(xiàn)的縱向裂紋這是由于鋼錠凝固時(shí)縮孔未集中于冒口部分，或者鍛造時(shí)冒口端的切頭量過(guò)少，使坯料近冒口端存在二次縮孔或殘余縮孔，鍛造后引起內(nèi)部縱向裂紋。（2）坯料內(nèi)部出現(xiàn)的中空縱向裂紋這是由于平砧拔長(zhǎng)圓截面坯料，中心部分金屬受拉應(yīng)力作用所致；或者由于坯料加熱未透，內(nèi)部溫度過(guò)低，拔長(zhǎng)時(shí)內(nèi)部沿縱向開(kāi)裂等。（3）坯料內(nèi)部出現(xiàn)的縱向“十字”裂紋 這是由于拔長(zhǎng)時(shí)送進(jìn)量過(guò)大，或在同一部位反復(fù)拔長(zhǎng)所致。這種內(nèi)部縱向“十字”裂紋多出

19、現(xiàn)在高合金鋼中。三、炸裂系坯料在鍛造前加熱時(shí)或鍛件在冷卻、熱處理后表面或內(nèi)部炸開(kāi)而形成的裂紋。產(chǎn)生炸裂的原因是：由于坯料具有較高的殘余應(yīng)力，在未予消除的情況下，錯(cuò)誤地采用快速加熱或不適當(dāng)?shù)睦鋮s所致。四、自行開(kāi)裂系鍛件在鍛造或熱處理后產(chǎn)生，或鍛后經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間后發(fā)生。發(fā)生的原因是：坯料在鍛造過(guò)程中已形成微小裂紋，冷卻或熱處理使之加??；或由于鍛件內(nèi)部有較大殘余應(yīng)力所致。五、龜裂系鍛造時(shí)在鍛件表面出現(xiàn)的“龜甲狀”淺裂紋。產(chǎn)生的原因是：由于鋼中cu、sn、as、s的含量較多，或者在加熱爐中加熱銅料后未除盡爐渣，溶化的銅滲入鋼坯的晶界，造成鋼坯熱脆； 或者是由于坯料始鍛溫度過(guò)高、開(kāi)始鍛造時(shí)錘擊過(guò)重等原因造成

20、。鋼坯表面較淺的龜裂裂紋應(yīng)及時(shí)清除，清除后不妨礙繼續(xù)鍛造。六、過(guò)燒系加熱時(shí)氧化性氣體滲入鋼坯的晶界，使fe、c、s發(fā)生氧化，形成易熔共晶體氧化物，鍛造時(shí)一錘擊鋼坯便破碎的現(xiàn)象。過(guò)燒鋼坯的斷裂面，晶粒粗大，失去金屬的光澤。產(chǎn)生過(guò)燒的條件是加熱溫度過(guò)高，或加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，在這種條件下，易于使晶界氧化和熔融。七、晶粒度局部粗大系鍛件表面或內(nèi)部在局部區(qū)域發(fā)生的晶粒粗大現(xiàn)象。對(duì)于結(jié)構(gòu)鋼來(lái)說(shuō)，是由于鋼中殘余鋁的含量不夠，影響鋼坯的本質(zhì)晶粒度（本質(zhì)晶粒度是反映鋼加熱時(shí)奧氏體晶粒長(zhǎng)大傾向的一個(gè)指標(biāo)，一般冶煉時(shí)用鋁脫氧的鋼都是本質(zhì)細(xì)晶粒鋼）；或者是由于坯料加熱溫度過(guò)高，鍛造比又較小，也會(huì)出現(xiàn)這種缺陷。對(duì)于奧氏體類(lèi)

21、高合金鋼來(lái)說(shuō)，鍛造時(shí)變形不均勻、工具預(yù)熱溫度低、坯料與工具間接觸摩擦大等原因，便會(huì)導(dǎo)致鍛件晶粒度局部粗大的現(xiàn)象。八、白點(diǎn)系鍛件內(nèi)部銀白色、灰白色的圓形裂紋，含ni、cr、mo、w等元素的合金鋼大型鍛件中容易產(chǎn)生。其產(chǎn)生原因是：鋼中含氫量過(guò)高，而鍛后的冷卻或熱處理工藝不恰當(dāng)，便會(huì)產(chǎn)生這種缺陷。九、疏松系指沿鋼錠中心的疏松組織鍛造時(shí)未鍛合。其產(chǎn)生原因是：鋼錠本身疏松較嚴(yán)重；或者是鍛造比不適當(dāng)、變形方案不佳；或者是相對(duì)送進(jìn)量過(guò)小，不能鍛透等。十、非金屬夾雜鍛件內(nèi)部有較集中的非金屬夾雜，是一個(gè)嚴(yán)重缺陷。有顯微非金屬夾雜是不可避免的，可不認(rèn)為是缺陷。鍛件內(nèi)部非金屬夾雜的含量和分布情況，與鋼的精煉和鑄錠有

22、關(guān)；而鍛件內(nèi)部非金屬夾雜的分散和破碎程度，與鍛造時(shí)變形量和變形方案有關(guān)。十一、化學(xué)成分不合適鍛件的化學(xué)成分不符合要求，是屬于煉鋼的問(wèn)題，或由于備料時(shí)產(chǎn)生差錯(cuò)。十二、機(jī)械性能達(dá)不到要求鍛件的強(qiáng)度不合格，主要與煉鋼和熱處理有關(guān)，不是鍛造引起的。鍛件的塑性指標(biāo)和沖擊韌性不合格，可能是由于鋼冶煉時(shí)雜質(zhì)太多；也可能由于鍛造比不夠大，例如鍛件橫向試件的塑性和沖擊韌性不夠，往往是由于鍛造時(shí)鐓粗比偏小造成。十三、折疊鍛件表面的折疊缺陷，是金屬不合理流動(dòng)造成。其形成原因是：砧子形狀不適當(dāng)，砧邊圓角半徑過(guò)??；拔長(zhǎng)時(shí)送進(jìn)量小于單邊壓下量等。十四、歪斜和偏心鍛件的端部歪斜和中心線偏移等缺陷，是由于鍛造工藝不合理、操作

23、方法不當(dāng)或坯料加熱不均勻（例如有陰陽(yáng)面）等原因造成。十五、彎曲和變形鍛件產(chǎn)生彎曲或變形，主要是由于鍛造時(shí)的修整工序沒(méi)有做好，或由于鍛后冷卻或熱處理工序操作不當(dāng)所造成。17.4 模鍛件的常見(jiàn)缺陷在模鍛生產(chǎn)中，鍛件會(huì)產(chǎn)生各種各樣的缺陷。而產(chǎn)生缺陷的原因，也是多方面的。例如原材料本身有缺陷，備料質(zhì)量不好，模具設(shè)計(jì)不合理，模具加工不符合技術(shù)要求，加熱、鍛造、熱處理、清理等操作不正確。所以，在分析模鍛件缺陷時(shí)應(yīng)從多方面來(lái)考慮缺陷產(chǎn)生的原因，以便采取正確的對(duì)策。一、錯(cuò)移錯(cuò)移是鍛件沿分模面上半部對(duì)下半部產(chǎn)生了位移。產(chǎn)生錯(cuò)移的原因有：（1）鍛錘導(dǎo)軌的間隙過(guò)大；（2）上、下模安裝調(diào)整不當(dāng)或鍛模檢驗(yàn)角有誤差；（3

24、）鍛模緊固部分有問(wèn)題，例如燕尾磨損、斜楔松動(dòng)等。在模鍛成形過(guò)程中，鍛模常易產(chǎn)生錯(cuò)移。因此，在模鍛成形過(guò)程中，正確的找出鍛模錯(cuò)移的原因，迅速而準(zhǔn)確地調(diào)整好鍛模，是非常重要的。二、充不滿(mǎn)金屬未完全充滿(mǎn)鍛模型腔，造成鍛件局部地區(qū)“缺肉”的現(xiàn)象，稱(chēng)為充不滿(mǎn)。出現(xiàn)充不滿(mǎn)的原因有：（1）坯料尺寸偏小，體積不夠；（2）坯料放偏，造成鍛件一邊“缺肉”，另一邊因料過(guò)多而形成大量飛邊；（3）加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，火耗太大；（4）加熱溫度過(guò)低，金屬流動(dòng)性差；（5）鍛造設(shè)備噸位不足，錘擊力太??；（6）潤(rùn)滑不當(dāng)；（7）制坯、預(yù)鍛型腔設(shè)計(jì)不合理，或終鍛型腔飛邊槽阻力??；（8）操作方法不正確，例如滾擠時(shí)，操作者打擊次數(shù)過(guò)少，沒(méi)有達(dá)

25、到滾擠的要求，或是誤將坯料前后移動(dòng)，使已經(jīng)滾擠出來(lái)的大截面壓扁壓小，這樣終鍛時(shí)就充不滿(mǎn)型腔；（9）氧化皮清除不及時(shí)，例如滾擠型腔內(nèi)氧化皮積存過(guò)多。使?jié)L擠的坯料不能形成最大截面，終鍛時(shí)就會(huì)充不滿(mǎn)型腔；（10）終鍛型腔磨損嚴(yán)重。三、鍛不足鍛不足又稱(chēng)“欠壓”，是指模鍛件高度方向尺寸全部超過(guò)圖紙的規(guī)定。出現(xiàn)鍛不足的原因有：（1）原坯料重量過(guò)大；（2）設(shè)備噸位不足，錘擊力太?。唬?）加熱溫度偏低；（4）制坯型腔設(shè)計(jì)不當(dāng)或飛邊阻力過(guò)大。四、壓傷壓傷是指模鍛過(guò)程中鍛件被局部壓壞。出現(xiàn)壓傷的原因有：（1）錘擊中鍛件跳出型腔被連擊壓壞；（2）設(shè)備失控，單擊時(shí)發(fā)生連擊；（3）切邊時(shí)鍛件在凹模內(nèi)未放正。五、折疊由于

26、模鍛時(shí)金屬流動(dòng)不合理在鍛件表面形成重疊層的現(xiàn)象稱(chēng)為折疊，也稱(chēng)折紋或夾層。產(chǎn)生折疊的原因有：（1）拔長(zhǎng)、滾擠時(shí)坯料未放正，放在型腔邊緣，一錘擊便形成壓痕，再翻轉(zhuǎn)錘擊時(shí)便形成折疊；（2）拔長(zhǎng)、滾擠時(shí)最初幾次錘擊過(guò)重，使坯料壓扁展寬過(guò)長(zhǎng)，隨后翻轉(zhuǎn)錘擊時(shí)扁料便失穩(wěn)而彎折，形成折疊；（3）有輪轂、輪幅、輪緣的齒輪鍛件，坯料中間鐓粗的直徑尺寸過(guò)小，終鍛時(shí)會(huì)在輪緣轉(zhuǎn)角處形成折疊；（4）帶有連皮或幅板的復(fù)雜模鍛件，預(yù)鍛型腔設(shè)計(jì)不當(dāng)，模鍛時(shí)造成金屬回流，形成折疊。六、表面凹坑凹坑是指鍛件表面形成的局部凹陷。產(chǎn)生凹坑的原因有：（1）坯料加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或粘上爐底熔渣，鍛出的鍛件清理后表面出現(xiàn)局部凹坑或麻點(diǎn)；（2）型腔

27、氧化皮未除凈，模鍛時(shí)氧化皮壓入鍛件表面，經(jīng)清理后出現(xiàn)凹坑。七、尺寸不足尺寸不足是指鍛出的鍛件尺寸偏差小于負(fù)公差。出現(xiàn)尺寸不足的原因有：（1）終鍛溫度過(guò)高或設(shè)計(jì)終鍛型腔時(shí)考慮收縮率不足；（2）終鍛型腔變形；（3）切邊模調(diào)整不當(dāng)，鍛件局部被切。八、翹曲翹曲是指鍛件中心線發(fā)生彎曲，細(xì)長(zhǎng)或扁薄的鍛件一般易產(chǎn)生翹曲變形。產(chǎn)生翹曲的原因有：（1）鍛件從型腔中撬起時(shí)發(fā)生彎曲變形；（2）切邊時(shí)由于受力不均；（3）冷卻時(shí)收縮不一致；（4）熱處理操作不當(dāng)。九、氧化皮壓入鍛件 鋼加熱后在其表面都附有氧化皮，雖然經(jīng)鐓粗、拔長(zhǎng)或滾擠工序后可以消除，但有時(shí)會(huì)將脫落的氧化皮吹入終鍛模膛內(nèi)，一經(jīng)鍛造就將氧化皮壓入鍛件表面，往

28、往造成鍛件的報(bào)廢。十、殘余飛邊鍛件切邊未凈，有殘余飛邊。出現(xiàn)殘余飛邊的原因有：（1）切邊模與終鍛型腔尺寸不符；（2）切邊模磨損或鍛件切邊時(shí)放置不正；（3）鍛件本身錯(cuò)移量大。十一、鍛件流線分布不正確由于操作者違反鍛造工藝規(guī)程使鍛件纖維組織的纖維分布紊亂，造成鍛件達(dá)不到鍛件技術(shù)條件上對(duì)鍛件流線分布的規(guī)定，稱(chēng)為鍛件流線分布不正確。不是所有的零件都有流線要求，只是重要零件才有這種要求。所以在操作時(shí)要按照鍛造工藝規(guī)程上規(guī)定的操作方法進(jìn)行，否則會(huì)造成鍛件流線分布不均勻或方向不正確而影響鍛件機(jī)械性能，造成零件報(bào)廢。其產(chǎn)生原因有：（1）毛坯鐓粗方法不正確，如發(fā)動(dòng)機(jī)上的齒輪就有流線要求，若違反了鍛造工藝規(guī)程中的

29、鐓粗后終鍛這一工序的要求，雖然也能得到外形輪廓完整的鍛件，但其金屬纖維分布紊亂或不正確，嚴(yán)重地影響鍛件機(jī)械性能，造成鍛件報(bào)廢。（2）毛坯在模膛中放歪，往往造成鍛件流線分布紊亂不均，以至達(dá)不到零件質(zhì)量要求。十二、發(fā)裂和裂紋鍛件表面產(chǎn)生發(fā)裂和裂紋的原因有：（1）鋼錠皮下氣泡被軋長(zhǎng)，模鍛及酸洗后呈現(xiàn)出細(xì)小長(zhǎng)裂紋，即發(fā)裂；（2）坯料剪切下料不當(dāng)，造成端部裂紋，經(jīng)模鍛后裂紋不僅不能消除，而且可能發(fā)展；（3）原坯料的表面?zhèn)?，?jīng)模鍛后發(fā)展為裂紋；（4）合金鋼鍛件冷卻或熱處理不當(dāng)。十三、夾渣夾渣是原材料斷面上有夾渣造成。由于冶煉時(shí)耐火材料等雜質(zhì)熔入鋼液，軋制成鋼材后內(nèi)部就保留有夾渣。十四、過(guò)熱和過(guò)燒坯料加熱

30、不當(dāng)，輕則使坯料過(guò)熱，得到晶粒粗大的鍛件；重則使坯料過(guò)燒，鍛出的鍛件報(bào)廢。十五、晶粒粗大鍛件產(chǎn)生晶粒粗大的原因，除坯料加熱時(shí)發(fā)生過(guò)熱外，終鍛溫度過(guò)高也會(huì)使鍛件在冷卻過(guò)程中發(fā)生晶粒粗大。17.5 高速鋼鍛件的裂紋高速鋼的鍛造缺陷主要是裂紋。一、碎裂碎裂的特征是初鍛時(shí)便裂成碎塊，如圖17.2所示。其產(chǎn)生原因是加熱溫度過(guò)高或在高溫下停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使鍛件發(fā)生過(guò)燒而造成的。圖17.2 碎裂二、對(duì)角線十字裂紋矩形截面坯料拔長(zhǎng)時(shí)，在端面或內(nèi)部產(chǎn)生的對(duì)角線十字裂紋，如圖2.78（a）所示。其產(chǎn)生原因是平砧拔長(zhǎng)時(shí)坯料截面對(duì)角線上產(chǎn)生劇烈的交變剪切變形（如圖2.78（b）和圖2.78（c）所示），如果坯料心部有疏

31、松、偏析、夾雜等缺陷，加熱時(shí)坯料心部已發(fā)生了過(guò)燒或過(guò)熱，拔長(zhǎng)送進(jìn)量過(guò)大，錘擊過(guò)重等，都可能使高速鋼鍛件產(chǎn)生對(duì)角線十字裂紋。三、中心裂紋這是一種出現(xiàn)在鍛件內(nèi)部和兩端面中心位置上的裂紋，如圖17.3所示。它產(chǎn)生于圓截面坯料開(kāi)始拔長(zhǎng)，即由圓形拔成方形時(shí)，或在拔長(zhǎng)以后滾圓鍛件時(shí)。其產(chǎn)生原因是由于在拔長(zhǎng)、倒角或滾圓時(shí)坯料的水平方向出現(xiàn)拉應(yīng)力（如圖2.76所示），愈靠近軸心部分受到的拉應(yīng)力愈大；再加上坯料本身心部有缺陷，或加熱時(shí)心部已過(guò)燒或過(guò)熱，或坯料溫度過(guò)低等，都會(huì)造成中心裂紋。圖17.3 中心裂紋 因此，高速鋼鍛造成形過(guò)程中，開(kāi)始拔長(zhǎng)時(shí)或倒角、滾圓時(shí)應(yīng)控制錘擊力，滾圓最好在摔模里進(jìn)行。四、橫向裂紋橫向

32、裂紋是指在鍛件內(nèi)部存在的裂紋方向垂直于拔長(zhǎng)坯料軸線方向的裂紋。橫向裂紋有兩種：橫向內(nèi)裂和橫向外裂。如圖17.4所示，如果拔長(zhǎng)時(shí)送進(jìn)量，則會(huì)由于坯料中心縱向拉應(yīng)力造成橫向內(nèi)裂；如果拔長(zhǎng)時(shí)送進(jìn)量，則會(huì)由于坯料外側(cè)的切向拉應(yīng)力造成橫向外裂。（a）拔長(zhǎng)送進(jìn)量 （b）橫向內(nèi)裂（c）橫向外裂圖17.4 橫向裂紋五、角裂角裂是反復(fù)鐓拔時(shí)出現(xiàn)于與軸線方向垂直的表面裂紋，往往從棱角處開(kāi)始產(chǎn)生，如圖17.5所示。由于拔長(zhǎng)錘擊的印痕未壓平，隨后鐓粗時(shí)沿印痕彎曲或皺折而引起裂紋；錘砧圓角半徑太小，拔長(zhǎng)時(shí)送進(jìn)量小、壓下量大，產(chǎn)生夾層。由于拔長(zhǎng)棱角處溫度容易下降，塑性降低，所以往往就從棱角處開(kāi)始裂開(kāi)。圖17.5 角裂六、

33、表面縱向裂紋表面縱向裂紋常見(jiàn)于扁薄形鍛件（如圖17.6所示）。其產(chǎn)生原因是由于拔長(zhǎng)扁方坯料時(shí)，如果寬度超過(guò)厚度3倍，則翻轉(zhuǎn)90鍛造側(cè)面時(shí)就產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象，出現(xiàn)折疊，隨后形成裂紋。圖17.6 表面縱向裂紋七、萘狀斷口萘狀斷口的特征是斷口上呈魚(yú)鱗狀白亮閃點(diǎn)，晶粒粗大（如圖17.7所示）。其產(chǎn)生原因是終鍛溫度過(guò)高（超過(guò)1000），終鍛時(shí)變形量又?。ǎ_(dá)到了臨界變形程度的范圍；此時(shí)鋼的韌性很低，使用時(shí)容易崩刃和折斷。這種缺陷熱處理無(wú)法消除。只有將最后一火的終鍛溫度嚴(yán)格控制在930以下，并保證有足夠的變形量，才能防止。圖17.7 萘狀斷口17.6 有色金屬鍛件的缺陷除了充不滿(mǎn)、變形等幾何尺寸不合格外，有

34、色金屬鍛件還會(huì)出現(xiàn)一些特殊缺陷。一、鋁合金鍛件的缺陷表17-3為鋁合金鍛件的主要缺陷、形成原因和防止方法。表17-3 鋁合金鍛件的主要缺陷、形成原因及防止方法缺陷名稱(chēng)形成原因防止方法分模線裂紋1、加熱質(zhì)量不好；2、飛邊太?。?、模腔到飛邊槽的出口半徑??；4、鍛錘噸位過(guò)大。1、提高加熱質(zhì)量；2、加厚飛邊；3、增大出口圓角半徑；4、選擇噸位適當(dāng)?shù)腻戝N。穿流或射穿1、筋太薄、筋間距太大；2、筋與腹板連接半徑小；3、加熱質(zhì)量不好；4、模具預(yù)熱不好；5、腹板太??；6、預(yù)鍛件金屬量過(guò)多。1、增加筋的厚度；2、增大連接半徑；3、提高加熱質(zhì)量；4、模具充分預(yù)熱；5、加厚腹板；6、改善預(yù)鍛模腔形狀，使之與終鍛模

35、腔配合適當(dāng)。折疊由下列原因引起了金屬的回流：1、模具圓角半徑小；2、坯料放置不正；3、棒料有粗晶環(huán)；4、坯料過(guò)熱；5、坯料局部金屬過(guò)多或過(guò)少。1、坯料蓋住筋的模腔，不使金屬橫向流動(dòng)過(guò)多；2、增大圓角半徑；3、正確放置坯料；4、除去粗晶環(huán)；5、嚴(yán)格控制加熱溫度在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)。粗晶1、溫度過(guò)高、變形量偏小，造成鍛件加厚部分出現(xiàn)大晶粒；2、飛邊區(qū)附近和筋根部變形量太大；3、表層變形程度太小。1、選擇坯料時(shí)應(yīng)使加厚處有必要的變形量；2、變形大時(shí)要多次模鍛，逐步成形；3、拋光模腔表面，預(yù)熱好模具，加強(qiáng)潤(rùn)滑。二、銅合金鍛件的缺陷 表17-4為銅合金鍛件的主要缺陷、形成原因和防止方法。表17-4 銅合金

36、鍛件的主要缺陷、形成原因及防止方法缺陷名稱(chēng)形成原因防止方法“桔皮”表面hpb59-1等（）兩相黃銅的加熱溫度超過(guò)了轉(zhuǎn)變溫度加熱溫度控制在轉(zhuǎn)變溫度以下與錘擊方向成45裂口1、鐓粗低塑性難變形銅合金時(shí)，變形量過(guò)大；2、終鍛溫度過(guò)低，坯料塑性嚴(yán)重下降。1、減小鐓粗時(shí)的變形量；2、終鍛溫度不低于表4-13列出的數(shù)值。鐓粗毛坯側(cè)表面縱向裂紋1、鐓粗變形量過(guò)大，側(cè)表面上產(chǎn)生較大拉應(yīng)力；2、加熱溫度偏高，錘擊過(guò)重。1、減小變形量，及時(shí)消除側(cè)表面上的不平度；2、嚴(yán)格控制加熱溫度，錘擊力量要適當(dāng)（錘擊要輕而快）分層鑄錠或毛坯中心有偏析、疏松等冶金缺陷增大變形量，使鍛件內(nèi)各變形區(qū)均有較大的變形量（）表面龜裂或密集

37、細(xì)小裂紋1、鍛件內(nèi)有殘余應(yīng)力，在潮濕大氣或含氨鹽大氣中引起應(yīng)力腐蝕；2、鍛后未及時(shí)進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力退火。1、鍛件存放在干燥、潔凈的空氣中；2、鍛后及時(shí)在200300溫度退火。三、鈦合金鍛件的缺陷 表17-5為鈦合金鍛件的主要缺陷、形成原因和防止方法。表17-5 鈦合金鍛件的主要缺陷、形成原因及防止方法缺陷名稱(chēng)形成原因防止方法表面裂紋1、加熱溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，形成了較厚的脆化層；2、表面缺陷未清除干凈。1、嚴(yán)格控制加熱溫度和時(shí)間；2、在惰性氣體中加熱；3、用金剛砂砂輪將缺陷除凈。內(nèi)部裂紋1、鑄錠中心有冶金缺陷；2、潤(rùn)滑劑在擠壓過(guò)程中被擠入棒材。用超聲波探傷或射線透射檢查，找出不合格的毛坯裂縫或裂

38、口1、合金工藝塑性低；2、鍛造溫度偏低；3、鍛造時(shí)毛坯局部變冷了。1、減輕錘擊或在壓力機(jī)上鍛造；2、終鍛溫度不要低于表12-6的數(shù)據(jù)；3、預(yù)熱工具到較高溫度（200250）。夾雜1、鑄錠中有冶金缺陷：cr、w、mo等夾雜物，氧化膜；2、熔煉用的回爐料中帶進(jìn)了其他成分的夾雜物。用超聲波探傷或射線透射檢查，找出有夾雜物的毛坯組織粗大不均勻或機(jī)械性能偏低、不均勻1、沒(méi)有充分鍛透；2、鍛造溫度偏高；3、合金在鍛造時(shí)發(fā)生過(guò)熱；4、加熱時(shí)合金沒(méi)有均勻透熱。1、采用兩次或三次鐓拔，變換側(cè)面和棱角，使鍛造溫度從相區(qū)溫度逐漸降到（）相區(qū)溫度，在（）相區(qū)溫度終結(jié)鍛造；2、錘擊要輕，或改用壓力機(jī)鍛造。脆性（過(guò)熱）1

39、、加熱溫度偏高，或毛坯靠近加熱爐的碳化硅棒太近；2、變形量太大，變形熱效應(yīng)使坯料溫度升高過(guò)多，超過(guò)了轉(zhuǎn)變溫度。1、嚴(yán)格控制加熱溫度，規(guī)定爐內(nèi)裝料區(qū)域；2、減小設(shè)備每次行程的變形量。17.7 鍛件的質(zhì)量檢驗(yàn)鍛件的質(zhì)量檢驗(yàn)包括鍛件的外觀檢驗(yàn)、機(jī)械性能檢驗(yàn)和內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)等。為了保證鍛件的質(zhì)量，除在生產(chǎn)過(guò)程中要隨時(shí)對(duì)鍛件作外觀檢驗(yàn)外，對(duì)鍛后的鍛件還必須根據(jù)技術(shù)要求進(jìn)行外觀、機(jī)械性能或內(nèi)部質(zhì)量的檢驗(yàn)。至于檢驗(yàn)的數(shù)量，應(yīng)根據(jù)鍛件的重要性、批量大小因素而定，進(jìn)行100檢驗(yàn)或一定數(shù)量的抽查。一、鍛件的外觀檢驗(yàn)鍛件的外觀檢驗(yàn)包括表面質(zhì)量檢驗(yàn)及尺寸和形狀的檢驗(yàn)。1、表面質(zhì)量檢驗(yàn)表面質(zhì)量的檢驗(yàn)方法是用肉眼或510倍

40、放大鏡觀察鍛件表面有無(wú)裂紋、折疊、凹坑、“缺肉”、壓壞、表面過(guò)燒等缺陷。如有裂紋、折疊、凹坑等缺陷，經(jīng)打磨后按鍛件圖技術(shù)要求判斷驗(yàn)收與否。為了便于發(fā)現(xiàn)表面缺陷，最好將鍛件進(jìn)行酸洗或噴砂清理后檢驗(yàn)。2、尺寸和形狀的檢驗(yàn)鍛件尺寸和形狀的檢驗(yàn)，應(yīng)以鍛件圖為依據(jù)。一般鍛件尺寸和形狀的檢驗(yàn)，采用通用的測(cè)量工具或?qū)Ｓ玫臏y(cè)量工具進(jìn)行。通用的測(cè)量工具有鋼尺、卡鉗、游標(biāo)卡尺、深度尺、角尺等。專(zhuān)用的測(cè)量工具有卡規(guī)、塞規(guī)、樣板及各種檢驗(yàn)夾具等。其檢驗(yàn)內(nèi)容和方法如下：（1）鍛件長(zhǎng)、寬、高尺寸和直徑的檢驗(yàn)可用卡鉗、卡尺等進(jìn)行檢驗(yàn)，也可使用樣板、卡規(guī)等進(jìn)行檢驗(yàn)。圖15.1表示用樣板檢驗(yàn)臺(tái)階軸鍛件的長(zhǎng)度尺寸。圖15.2表示

41、用卡規(guī)檢驗(yàn)鍛件的直徑或高度。（2）鍛件內(nèi)孔的檢驗(yàn)無(wú)斜度時(shí)可用卡尺、卡鉗等，有斜度時(shí)可用塞規(guī)。（3）鍛件彎曲的檢驗(yàn)通常將鍛件放在平臺(tái)上滾動(dòng)，或用兩個(gè)支點(diǎn)將鍛件支起并轉(zhuǎn)動(dòng)鍛件，用千分表或劃線盤(pán)測(cè)量其彎曲的數(shù)值，如圖15.3所示。（4）鍛件翹曲度的檢驗(yàn)就是檢驗(yàn)鍛件一平面與另一平面是否在同一平面上或保持一定的位置。通常是將鍛件放在平臺(tái)上，將它的一端放平，測(cè)量另一端翹起的高度，如圖15.4所示。（5）鍛件特殊曲面的檢驗(yàn)例如葉片的型線部分，可用專(zhuān)門(mén)的型線樣板檢驗(yàn)。（6）鍛件錯(cuò)差的檢驗(yàn)就是檢驗(yàn)鍛件的錯(cuò)移量。對(duì)于簡(jiǎn)單的鍛件，可憑經(jīng)驗(yàn)或借助于簡(jiǎn)單工具觀察其錯(cuò)差是否在允許的范圍之內(nèi)，也可以用樣板檢驗(yàn)，如圖15.5

42、所示。對(duì)于復(fù)雜的鍛件，可用劃線檢驗(yàn)方法。形狀復(fù)雜的模鍛件，其尺寸和形狀的檢驗(yàn)，可用劃線檢驗(yàn)方法。由于模鍛件的劃線檢驗(yàn)工作量較大，一般只用于新鍛模（或鍛模修磨后）的首件檢驗(yàn)，以便確定鍛件是否合格及新鍛模的制造精度；在鍛模使用過(guò)程中以及生產(chǎn)到最后的幾個(gè)鍛件，也使用劃線檢驗(yàn)，用以檢驗(yàn)鍛件的尺寸形狀及了解鍛模型腔的磨損情況。劃線檢驗(yàn)除使用通用測(cè)量工具及一些專(zhuān)用測(cè)量工具外，還需用劃線平臺(tái)、方箱、v形塊、劃線盤(pán)等。劃線前應(yīng)做好如下準(zhǔn)備工作：1）、除去鍛件表面的污垢、氧化皮以及飛邊等；2）、在鍛件表面擬劃線之處涂色，例如涂酒精色溶液或粉漿；3）、凡是孔、凹坑，需要測(cè)量其直徑或中心距時(shí)，需塞以木、鉛、鋁或銅制

43、的塞塊。劃線時(shí)，通常要利用鍛件中心線或某一平面作為劃線基準(zhǔn)，然后利用v形塊、小千斤頂?shù)裙ぞ邔⒆骰鶞?zhǔn)的中心線或某一平面調(diào)成水平，或?qū)㈠懠涸诜较渖险{(diào)成垂直，鍛件的其他加工界線都以此為基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量和劃線。劃線基準(zhǔn)有時(shí)與鍛件圖上的尺寸基準(zhǔn)一致辭。劃線基準(zhǔn)選擇得合理，可使劃線方便、準(zhǔn)確。圖15.6（a）所示是用劃線法檢驗(yàn)鍛件錯(cuò)差的例子，先劃出鍛件上半部的中心線，再劃出下半部的中心線，便可測(cè)量出錯(cuò)差。圖15.6（b）所示是用劃線法測(cè)出連桿鍛件大頭及大頭孔的偏移量。二、鍛件的機(jī)械性能檢驗(yàn)鍛件的機(jī)械性能檢查是按照鍛件技術(shù)要求所進(jìn)行的檢驗(yàn)項(xiàng)目。一般重要的鍛件需進(jìn)行此項(xiàng)檢驗(yàn)。鍛件機(jī)械性能檢驗(yàn)的內(nèi)容有：硬度試驗(yàn)、

44、拉伸試驗(yàn)、沖擊韌性試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)及高溫蠕變?cè)囼?yàn)等。1、硬度試驗(yàn)硬度試驗(yàn)是在鍛件表面上用砂輪磨出一塊光潔的試驗(yàn)平面，在硬度機(jī)上測(cè)試，得出硬度值hb或hrc的大小。硬度試驗(yàn)常在熱處理工段進(jìn)行。硬度試驗(yàn)是生產(chǎn)中最常用的，也是判斷機(jī)械性能最簡(jiǎn)單的方法。2、拉伸試驗(yàn)拉伸試驗(yàn)用來(lái)檢驗(yàn)金屬材料的強(qiáng)度和塑性，是機(jī)械性能試驗(yàn)中最基本的方法。進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，必須在鍛件上切取預(yù)留的試棒，制備好試件，在材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)，以獲得強(qiáng)度極限、屈服極限、斷面縮減率及延伸率等數(shù)據(jù)。3、沖擊韌性試驗(yàn)進(jìn)沖擊韌性試驗(yàn)，也必須在鍛件上切取預(yù)留的試棒，制備好試件，在沖擊試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)，以測(cè)出沖擊韌性的數(shù)據(jù)。受沖擊載荷與振動(dòng)載荷的零件

45、，或在高溫高速下工作的零件，一般需進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。一些重要的大型鍛件，或在特殊條件下工作的零件，根據(jù)技術(shù)要求還要進(jìn)行疲勞、高溫、蠕變等試驗(yàn)。三、鍛件內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)鍛件內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)的目的，是檢驗(yàn)鍛件內(nèi)部的缺陷和組織狀態(tài)。其檢驗(yàn)方法有：磁粉檢驗(yàn)、熒光檢驗(yàn)、超聲波檢驗(yàn)、宏觀（低倍組織）檢驗(yàn)、微觀（高倍組織）檢驗(yàn)等。1、磁粉檢驗(yàn)磁粉檢驗(yàn)也稱(chēng)磁力探傷，可用來(lái)發(fā)現(xiàn)鍛件表面層中微小的缺陷，如發(fā)裂、折疊、夾雜等。磁粉檢驗(yàn)方法是將模件置于兩磁極之間，就有磁力線通過(guò)；若鍛件有裂紋、氣孔及非磁性?shī)A雜等存在，則磁力線將繞過(guò)這些缺陷而發(fā)生彎曲現(xiàn)象；若缺陷在表面層，則彎曲的磁力線將漏到空氣中，繞過(guò)缺陷，再回到鍛件內(nèi)部。這種漏

46、磁現(xiàn)象在漏磁部位產(chǎn)生一個(gè)局部磁極，如圖15.7中、兩處所示。當(dāng)移去外加磁極后，局部漏磁磁極仍保持相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，如將磁粉撒在鍛件表面，則磁粉被吸于漏磁處，就會(huì)堆積成和缺陷的大小、形狀相似的痕跡，這樣就能探測(cè)到鍛件表層的缺陷。但如果缺陷較深，磁力線不漏到鍛件表面之外，則無(wú)法產(chǎn)生局部漏磁磁極，也就不能吸引磁粉來(lái)顯示鍛件內(nèi)的缺陷，如圖15.7中、兩處所示。因此，磁粉檢驗(yàn)只能顯示出鍛件表面上和表層一定深度處的缺陷，無(wú)法探查出過(guò)深的內(nèi)部缺陷；此外，磁粉檢驗(yàn)也不能用來(lái)檢驗(yàn)非鐵磁性材料的內(nèi)部缺陷。圖15.7 磁力線在鍛件上的彎曲現(xiàn)象磁粉檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)使磁場(chǎng)方向和裂紋方向垂直。若方向平行，則不能產(chǎn)生局部漏磁磁極，或因

47、磁極微弱難以顯示缺陷。如圖15.8（a）所示為試樣縱向磁化，可以清晰顯示橫向裂紋；圖15.8（b）為試樣周向磁化，可以顯示縱向裂紋。如果鍛件上有不同方向的缺陷，則應(yīng)使鍛件受到兩個(gè)垂直方向的磁化，以便檢驗(yàn)出這些缺陷。磁粉檢驗(yàn)要求試件表面光滑，其表面粗糙度參數(shù)ra1.6m。為了便于切削加工，磁粉檢驗(yàn)后鍛件還應(yīng)進(jìn)行退磁處理。（a）縱向磁化（b）橫向磁化圖15.8 磁化方向與缺陷方向2、熒光檢驗(yàn)對(duì)非磁性鍛件的表層缺陷，可采用熒光檢驗(yàn)，即熒光探傷。熒光檢驗(yàn)是用熒光液滲透到鍛件裂紋中，借助顯示劑在熒光探傷儀紫外線的照射下，鍛件缺陷處便發(fā)出清晰的熒光。熒光檢驗(yàn)可以顯示肉眼看不到的、寬度小于0.005mm的表

48、面裂紋，適用于各種金屬材料和不同大小鍛件的檢驗(yàn)。3、超聲波檢驗(yàn)超聲波能迅速而準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)鍛件表層以?xún)?nèi)的宏觀缺陷，如裂紋、夾雜、縮孔、白點(diǎn)以及氣泡的形狀、位置和大小，但對(duì)缺陷性質(zhì)不易判斷，必須配合以標(biāo)準(zhǔn)試塊、或積累經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推斷。超聲波檢驗(yàn)具有穿透能力大（探測(cè)深度可達(dá)10m）、靈敏度高、操作簡(jiǎn)單迅速、對(duì)人體無(wú)害等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)能探測(cè)出缺陷的位置、形狀和大?。ǖ荒芘袛嗳毕莸男再|(zhì)），所探缺陷可小至12mm，目前已成為大型鍛件內(nèi)部缺陷的主要檢驗(yàn)方法。使用超聲波探傷時(shí)，鍛件的探測(cè)表面一般須具有表面粗糙度參數(shù)ra3.2m。超聲波檢驗(yàn)是以石英轉(zhuǎn)換器，將電能通過(guò)石英轉(zhuǎn)化為相同頻率的聲能，以油或水層為介質(zhì)，使聲波射入

49、鍛件內(nèi)部。如無(wú)缺陷，超聲波穿透鍛件后反射回來(lái)；如果在鍛件內(nèi)部碰到裂紋、夾雜等缺陷，則一部分超聲波首先反射回來(lái)，而另一部分一直穿透到鍛件的底部再反射回來(lái)。反射回來(lái)的超聲波又通過(guò)石英轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電能，再通過(guò)接受、放大、檢波輸送到示波器的熒光屏上。熒光屏首先接到的是缺陷脈沖反射訊號(hào)，然后才接受到鍛件底部反射回來(lái)的脈沖訊號(hào)。由這些訊號(hào)的比較，可判斷鍛件內(nèi)的缺陷。探測(cè)裂紋、夾雜等缺陷時(shí)，超聲波穿透方向應(yīng)與缺陷方向垂直，否則無(wú)缺陷訊號(hào)輸出，如圖15.9中的探頭放在1的位置上，熒光屏上沒(méi)有缺陷訊號(hào)。若探頭處于2的位置上，則能接受到缺陷訊號(hào)。對(duì)于氣孔，疏松之類(lèi)缺陷，可以從四個(gè)方向進(jìn)行探測(cè)。圖15.9 超聲波檢

50、驗(yàn)示意圖4、鍛件宏觀（低倍組織）檢驗(yàn)宏觀檢驗(yàn)就是用肉眼或借助低倍放大鏡觀察鍛件表面或截面上的缺陷，如裂紋、偏析、白點(diǎn)、非金屬夾雜、過(guò)熱和過(guò)燒等。生產(chǎn)中常用的檢驗(yàn)方法有：酸蝕、斷口、硫印等。酸蝕檢驗(yàn)是利用酸液將材料的宏觀組織顯示，可以檢驗(yàn)鍛件的流線、偏析、縮孔、空洞、白點(diǎn)、夾雜、裂紋等。酸蝕方法有熱酸蝕和冷酸蝕兩種。熱酸蝕適用于中小型鍛件或切片。熱酸蝕時(shí)，一般鋼鍛件用1：1的工業(yè)濃鹽酸水溶液，工作溫度為6580，浸蝕時(shí)間為1030min.。斷口檢驗(yàn)可以檢驗(yàn)由于原材料有缺陷，或由于加熱、鍛造、熱處理不當(dāng)所造成的缺陷。斷口檢驗(yàn)可直接觀察鍛件的斷口，或從鍛件切取試棒按yb46-64規(guī)定制備斷口試樣進(jìn)行

51、觀察。硫印檢驗(yàn)是檢驗(yàn)鋼中硫化物雜質(zhì)及其分布情況。方法是將試樣用砂紙磨平并保持磨面潮濕，另將相紙浸入5%硫酸水溶液中約5min.，取出相紙貼到試樣磨面上壓緊，約35min. 后揭下相紙用水沖洗，經(jīng)定影、晾干后，相紙上黑褐斑點(diǎn)即表示試樣上硫的分布。5、鍛件微觀（高倍組織）檢驗(yàn)微觀檢驗(yàn)是在光學(xué)顯微鏡下觀察模鍛件切片試樣的組織狀態(tài)和各種微觀缺陷。試樣切取部位及方向應(yīng)符合檢驗(yàn)的目的，并具有代表性。如檢驗(yàn)金相組織、夾雜物和帶狀組織的伸長(zhǎng)或破碎情況，應(yīng)切取縱向試樣；如檢驗(yàn)脫碳、過(guò)燒、表面淬透層及滲碳層深度等，則應(yīng)切取橫向試樣；如檢驗(yàn)晶粒度，則可按yb27-59的規(guī)定切取試樣。 荿葿蠆裊膂蒞蚈羇莈芁蚈肀膁蕿螇

52、蝿羃蒅螆袂腿莁螅肄羂莇螄螄芇芃螃袆肀薂螂羈芅蒈螂肁肈莄袁螀芄芀袀袂肇薈衿羅節(jié)蒄袈膇肅蒀袇袇莀莆蒄罿膃節(jié)蒃肁荿薁蒂螁膁蕆蒁袃莇莃薀羆膀艿薀肈羃薈蕿袈膈薄薈羀肁葿薇肂芆蒞薆螂聿芁薅襖芅薀薄羇肇蒆蚄聿芃莂蚃螈肆羋螞羈芁芄蟻肅膄薃蝕螃荿葿蠆裊膂蒞蚈羇莈芁蚈肀膁蕿螇蝿羃蒅螆袂腿莁螅肄羂莇螄螄芇芃螃袆肀薂螂羈芅蒈螂肁肈莄袁螀芄芀袀袂肇薈衿羅節(jié)蒄袈膇肅蒀袇袇莀莆蒄罿膃節(jié)蒃肁荿薁蒂螁膁蕆蒁袃莇莃薀羆膀艿薀肈羃薈蕿袈膈薄薈羀肁葿薇肂芆蒞薆螂聿芁薅襖芅薀薄羇肇蒆蚄聿芃莂蚃螈肆羋螞羈芁芄蟻肅膄薃蝕螃荿葿蠆裊膂蒞蚈羇莈芁蚈肀膁蕿螇蝿羃蒅螆袂腿莁螅肄羂莇螄螄芇芃螃袆肀薂螂羈芅蒈螂肁肈莄袁螀芄芀袀袂肇薈衿羅節(jié)蒄袈膇肅蒀袇

53、袇莀莆蒄罿膃節(jié)蒃肁荿薁蒂螁膁蕆蒁袃莇莃薀羆膀艿薀肈羃薈蕿袈膈薄薈羀肁葿薇肂芆蒞薆螂聿芁薅襖芅薀薄羇肇蒆蚄聿芃莂蚃螈肆羋螞羈芁芄蟻肅膄薃蝕螃荿葿蠆裊膂蒞蚈羇莈芁蚈肀膁蕿螇蝿羃蒅螆袂腿莁螅肄羂莇螄螄芇芃螃袆肀薂螂羈芅蒈螂肁肈莄袁螀芄芀袀袂肇薈衿羅節(jié)蒄袈膇肅蒀袇袇莀莆蒄罿膃節(jié)蒃肁荿薁蒂螁膁蕆蒁袃莇莃薀羆膀艿薀肈羃薈蕿袈膈薄薈羀肁葿薇肂芆蒞薆螂聿芁薅襖芅薀薄羇肇蒆蚄聿芃莂蚃螈肆羋螞羈芁芄蟻肅膄薃蝕螃荿葿蠆裊膂蒞蚈羇莈芁蚈肀膁蕿螇蝿羃蒅螆袂腿莁螅肄羂莇螄螄芇芃螃袆肀薂螂羈芅蒈螂肁肈莄袁螀芄芀袀袂肇薈衿羅節(jié)蒄袈膇肅蒀袇袇莀莆蒄罿膃節(jié)蒃肁荿薁蒂螁膁蕆蒁袃莇莃薀羆膀艿薀肈羃薈蕿袈膈薄薈羀肁葿薇肂芆蒞薆螂聿芁薅

54、襖芅薀薄羇肇蒆蚄聿芃莂蚃螈肆羋螞羈芁芄蟻肅膄薃蝕螃荿葿蠆裊膂蒞蚈羇莈芁蚈肀膁蕿螇蝿羃蒅螆袂腿莁螅肄羂莇螄螄芇芃螃袆肀薂螂羈芅蒈螂肁肈莄袁螀芄芀袀袂肇薈衿羅節(jié)蒄袈膇肅蒀袇袇莀莆蒄罿膃節(jié)蒃肁荿薁蒂螁膁蕆蒁袃莇莃薀羆膀艿薀肈羃薈蕿袈膈薄薈羀肁葿薇肂芆蒞薆螂聿芁薅襖芅薀薄羇肇蒆蚄聿芃莂蚃螈肆羋螞羈芁芄蟻肅膄薃蝕螃荿葿蠆裊膂蒞蚈羇莈芁蚈肀膁蕿螇蝿羃蒅螆袂腿莁螅肄羂莇螄螄芇芃螃袆肀薂螂羈芅蒈螂肁肈莄袁螀芄芀袀袂肇薈衿羅節(jié)蒄袈膇肅蒀袇袇莀莆蒄罿膃節(jié)蒃肁荿薁蒂螁膁蕆蒁袃莇莃薀羆膀艿薀肈羃薈蕿袈膈薄薈羀肁葿薇肂芆蒞薆螂聿芁薅襖芅薀薄羇肇蒆蚄聿芃莂蚃螈肆羋螞羈芁芄蟻肅膄薃蝕螃荿葿蠆裊膂蒞蚈羇莈芁蚈肀膁蕿螇蝿羃蒅螆

55、袂腿莁螅肄羂莇螄螄芇芃螃袆肀薂螂羈芅蒈螂肁肈莄袁螀芄芀袀袂肇薈衿羅節(jié)蒄袈膇肅蒀袇袇莀莆蒄罿膃節(jié)蒃肁荿薁蒂螁膁蕆蒁袃莇莃薀羆膀艿薀肈羃薈蕿袈膈薄薈羀肁葿薇肂芆蒞薆螂聿芁薅襖芅薀薄羇肇蒆蚄聿芃莂蚃螈肆羋螞羈芁芄蟻肅膄薃蝕螃荿葿蠆裊膂蒞蚈羇莈芁蚈肀膁蕿螇蝿羃蒅螆袂腿莁螅肄羂莇螄螄芇芃螃袆肀薂螂羈芅蒈螂肁肈莄袁螀芄芀袀袂肇薈衿羅節(jié)蒄袈膇肅蒀袇袇莀莆蒄罿膃節(jié)蒃肁荿薁蒂螁膁蕆蒁袃莇莃薀羆膀艿薀肈羃薈蕿袈膈薄薈羀肁葿薇肂芆蒞薆螂聿芁薅襖芅薀薄羇肇蒆蚄聿芃莂蚃螈肆羋螞羈芁芄蟻肅膄薃蝕螃荿葿蠆裊膂蒞蚈羇莈芁蚈肀膁蕿螇蝿羃蒅螆袂腿莁螅肄羂莇螄螄芇芃螃袆肀薂螂羈芅蒈螂肁肈莄袁螀芄芀袀袂肇薈衿羅節(jié)蒄袈膇肅蒀袇袇莀莆蒄罿膃節(jié)蒃肁荿薁蒂螁膁蕆蒁袃莇莃薀羆膀艿薀肈羃薈蕿袈膈薄薈羀肁葿薇肂芆蒞薆螂聿芁薅襖芅薀薄羇肇蒆蚄聿芃莂蚃螈肆羋螞羈芁芄蟻肅膄薃蝕螃荿葿蠆裊膂蒞蚈羇莈芁蚈肀膁蕿螇蝿羃蒅螆袂腿莁螅肄羂莇螄螄芇芃螃袆肀薂螂羈芅蒈螂肁肈莄袁螀芄芀袀袂肇薈衿羅節(jié)蒄袈膇肅蒀袇袇莀莆蒄罿膃節(jié)蒃肁荿薁蒂螁膁蕆蒁袃莇莃薀羆膀艿薀肈羃薈蕿袈膈薄薈羀肁葿薇肂芆蒞薆螂聿芁薅襖芅薀薄羇肇蒆蚄聿芃莂蚃螈肆羋螞羈芁芄蟻肅膄薃蝕螃荿葿蠆裊膂蒞蚈羇莈芁蚈肀膁蕿螇蝿羃蒅螆袂腿莁螅肄羂莇螄螄芇芃螃袆肀薂螂羈芅蒈螂肁肈莄袁螀芄芀袀袂肇薈衿羅節(jié)蒄袈膇肅蒀袇袇莀莆蒄罿膃節(jié)蒃肁荿薁蒂螁膁蕆蒁袃莇莃薀羆膀