锻件缺陷的主要原因分析

裂纹通常是锻造时存在较大的拉应力、切应力或附加拉应力引起的。裂纹发生的部位通常是在坯料应力最大、厚度最薄的部位。如果坯料表面和内部有微裂纹、或坯料内存在组织缺陷，或热加工温度不当使材料塑性降低，或变形速度过快、变形程度过大，超过材料允许的塑性指针等，则在撤粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲和挤压等工序中都可能产生裂纹。 5.龟裂

龟裂是在锻件表面呈现较浅的龟状裂纹。在锻件成形中受拉应力的表面（例如，未充满的凸出部分或受弯曲的部分）最容易产生这种缺陷。引起龟裂的内因可能是多方面的：①原材料合Cu、Sn等易熔元素过多。②高温长时间加热时，钢料表面有铜析出、表面晶粒粗大、脱碳、或经过多次加热的表面。③燃料含硫量过高，有硫渗人钢料表面。 6.飞边裂纹

飞边裂纹是模锻及切边时在分模面处产生的裂纹。飞边裂纹产生的原因可能是：①在模锻操作中由于重击使金属强烈流动产生穿筋现象。②镁合金模锻件切边温度过低；铜合金模锻件切边温度过高。 7.分模面裂纹

分模面裂纹是指沿锻件分模面产生的裂纹。原材料非金属夹杂多，模锻时向分模面流动与集中或缩管残余在模锻时挤人飞边后常形成分模面裂纹。 8.折叠

折叠是金属变形过程中已氧化过的表层金属汇合到一起而形成的。它可以是由两股（或多股）金属对流汇合而形成；也可以是由一股金属的急速大量流动将邻近部分的表层金属带着流动，两者汇合而形成的；也可以是由于变形金属发生弯曲、回流而形成；还可以是部分金属局部变形，被压人另一部分金属内而形成。折叠与原材料和坯料的形状、模具的设计、成形工序的安排、润滑情况及锻造的实际操作等有关。

折叠不仅减少了零件的承载面积，而且工作时由于此处的应力集中往往成为疲劳源。 9.穿流

穿流是流线分布不当的一种形式。在穿流区，原先成一定角度分布的流线汇合在一起形成穿流，并可能使穿流区内、外的晶粒大小相差较为悬殊。穿流产生的原因与折叠相似，是由两股金属或一股金属带着另一股金属汇流而形成的，但穿流部分的金属仍是一整体。 穿流使锻件的力学性能降低，尤其当穿流带两侧晶粒相差较悬殊时，性能降低较明显。 10.锻件流线分布不顺

锻件流线分布不顺是指在锻件低倍上发生流线切断、回流、涡流等流线紊乱现象。如果模具设计不当或锻造方法选择不合理，预制毛坯流线紊乱；工人操作不当及模具磨损而使金属产生不均匀流动，都可以使锻件流线分布不顺。流线不顺会使各种力学性能降低，因此对于重要锻件，都有流线分布的要求。 11.铸造组织残留

铸造组织残留主要出现在用铸锭作坯料的锻件中。铸态组织主要残留在锻件的困难变形区。锻造比不够和锻造方法不当是铸造组织残留产生的主要原因。

铸造组织残留会使锻件的性能下降，尤其是冲击韧度和疲劳性能等。 12.碳化物偏析级别不符要求

碳化物偏析级别不符要求主要出现于莱氏体工模具钢中。主要是锻件中的碳化物分布不均匀，呈大块状集中分布或呈网状分布。造成这种缺陷的主要原因是原材料碳化物偏析级别差，加之改锻时锻比不够或锻造方法不当具有这种缺陷的锻件，热处理淬火时容易局部过热和淬裂。制成的刃具和模具使用时易崩刃等。 13.带状组织

带状组织是铁素体和珠光体、铁素体和奥氏体、铁素体和贝氏体以及铁素体和马氏体

在锻件中呈带状分布的一种组织，它们多出现在亚共折钢、奥氏体钢和半马氏体钢中。这种组织，是在两相共存的情况下锻造变形时产生的带状组织能降低材料的横向塑性指针，特别是冲击韧性。在锻造或零件工作时常易沿铁素体带或两相的交界处开裂。 14.局部充填不足

局部充填不足主要发生在筋肋、凸角、转角、圆角部位，尺寸不符合图样要求。产生的原因可能是：①锻造温度低，金属流动性差；②设备吨位不够或锤击力不足；③制坯模设计不合理，坯料体积或截面尺寸不合格；④模膛中堆积氧化皮或焊合变形金属。 15.欠压

欠压指垂直于分模面方向的尺寸普遍增大，产生的原因可能是：①锻造温度低。②设备吨位不足，锤击力不足或锤击次数不足。 16.错移

错移是锻件沿分模面的上半部相对于下半部产生位移。产生的原因可能是：①滑块（锤头）与导轨之间的间隙过大；②锻模设计不合理，缺少消除错移力的锁口或导柱；③模具安装不良。

17.轴线弯曲

锻件轴线弯曲，与平面的几何位置有误差。产生的原因可能是：①锻件出模时不注意；②切边时受力不均；③锻件冷却时各部分降温速度不一；④清理与热处理不当 。 五、锻后冷却工艺不当常产生的缺陷

锻后冷却不当产生的缺陷通常有以下几种。 1.冷却裂纹

锻后冷却过程中，锻件内部会由于冷却速度过快而产生较大的热应力，也可能由于组织转变引起较大的组织应力。如果这些应力超过锻件的强度极限，则使锻件产生光滑细长的冷却裂纹。

2.网状碳化物

在锻造合碳量高的钢时，如果停锻温度高，冷却速度过慢，则会造成碳化物沿晶界呈网状析出。例如，轴承钢在870～770℃缓冷，则碳化物沿晶界析出，。

网状碳化物在热处理时易引起淬火裂纹。另外，它还使零件的使用性能变坏。 六、锻后热处理工艺不当常产生的缺陷

锻后热处理工艺不当产生的缺陷通常有： 1.硬度过高或硬度不够

由于锻后热处理工艺不当而造成的锻件硬度不够的原因是：①淬火温度太低；②淬火加热时间太短；③回火温度太高；④多次加热引起锻件表面严重脱碳；⑤钢的化学成分不合格等。

由于锻后热处理工艺不当而造成的锻件硬度过高的原因是：①正火后冷却太快；②正火或回火加热时间太短；③钢的化学成分不合格等。 2.硬度不均

造成硬度不均的主要原因是热处理工艺规定不当，例如一次装炉量过多或保温时间太短；或加热引起锻件局部脱碳等。 七、锻件清理工艺不当常产生的缺陷

锻件清理时产生的缺陷通常有以下几种。 1.酸洗过度

酸洗过度会使锻件表面呈疏松多孔状。这种缺陷主要是由于酸的深度过高和锻件在酸洗槽中停留时间太长，或由于锻件表面清洗不净，酸液残留在锻件表面上引起的。 2.腐蚀裂纹

马氏体不锈钢锻件锻后如果存在较大的残余应力，酸洗时则很容易在锻件表面产生细小网状的腐蚀裂纹。若组织粗大将更加速裂纹的形成。