金属锻造及轧制件缺陷
粗大的魏氏体组织
在热轧或停锻温度较高时,由于奥氏体晶粒粗大,,在随后冷却时的先析出物沿晶界析出,并以一定方向向晶粒内部生长,或平行排列,或成一定角度。这种形貌称为魏氏体组织。先析出物与钢的成分有关,亚共析钢为铁素体,过共析钢为渗碳体。魏氏体组织因其组织粗大而使材料脆性增加,强度下降。比较重要的工件不允许魏氏体组织存在。
网状碳化物及带状组织
对于工具钢,锻造和轧制的目的不但是使毛坯成型,更重要的是使其内部的碳化物碎化和分布均匀。
钢材表层脱碳
钢加热时,金属表层的碳原子烧损,使金属表层碳成分低于内层,这种现场称为脱碳,降低碳量后的表面层叫做脱碳层。脱碳层的硬度、强度较低,受力时易开裂而成为裂源。大多数零件,特别是要求强度高、受弯曲力作用的零件,要避免脱碳层。因此锻、轧的钢件随后应安排去除脱碳层的切削加工。
折叠
折叠通常是由于材料表面在前一道锻、轧中所产生的尖角或耳子,在随后的锻、轧时压入金属本身而形成。钢材表面的折叠,可采用机械加工的方法进行去除。
划痕
在生产、运输等过程中,钢材表面受到机械刮伤形成的沟痕,称为划痕,也叫刮伤或擦伤。划痕缺陷的存在,能降低金属的强度;对薄钢板,除降低强度外,还会像切口一样地造成应力集中而导致断裂;尤其在压制时,它会成为裂纹或裂纹扩展的中心。对于压力容器来说,表面是不允许有严重的划痕存在的,否则会成为使用过程中发生事故的起点。
斑疤
金属锭及型材的表面由于处理不当,往往会造成粗糙不平的凹坑。这些凹坑是不深的, 一般只有2 ~3mm。因其形状不规则,且大小不一,故称这种粗糙不平的凹坑为结疤,也称为斑疤。
若结疤存在于板材上,尤其是主薄板上,则不仅能成为板材腐蚀的中心,在冲制时还会因此产生裂纹。此外,在制造弹簧等零件用的钢材上,是不允许存在结疤缺陷的。因为结疤容易造成应力集中,导致疲劳裂纹的产生,大大地影响弹簧的寿命和安全性。
表面裂纹
钢材表面出现的网状龟裂或缺口,是由于钢中硫高锰低引起热脆,或因铜含量过高、钢中非金属夹杂物过多所致。
分层
由于非金属夹杂、未焊合的内裂纹、残余缩孔、气孔等原因,使剪切后的钢材断面呈黑线或黑带,将钢材分离成两层或多层的现象,称为分层。