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大型锻件的缺陷有很多种,但是常见的并对工件安全性造成---威胁的则主要有以下几种:裂纹、白点、缩孔、气泡、夹杂物等。
裂纹内含物多有空气存在,空气的声阻数量级约为102,而金属材料的声阻抗数量级约为106,可见空气和金属材料的声学特性相差很大。由前述结论可知,裂纹与基体材料的边界是“软”边界。
白点一般认为是由于工件热处理过程中氢逸散不充分,残留在基体中而形成的。由于氢气的声学特性阻抗约为1. 15 & 102,远远小于金属材料的声学阻抗。因此,由前述结论可知,白点缺陷与基体材料的边界属于“软”边界。
缩孔与气泡这2种缺陷的内含物均为气体,气体的声特性阻抗数量级为102,远小于金属材料的声特性阻抗,所以这种缺陷与基体材料边界亦属于“软”边界。
非金属夹杂物主要是指钢中的铁及其他元素与氧、硫、氮等作用形成的化合物,以及在炼钢和浇注过程中混入钢中的耐火材料碎片。由于这些碎片的成分主要是s ia l fe等的氧化物,故可说钢中的非金属夹杂物是气体在钢中存在的一种形式。这类材料的声特性阻抗小于金属基体的声特性阻抗,成都锻件加工厂,所以这类缺陷与基体材料的边界可被认为是“软”边界。
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不锈钢锻件的物理性能
根据不锈钢和碳钢的物理性能数据,从而可知碳钢的密度略高于铁素体型和马氏体型不锈钢,而略低于奥氏体型不锈钢;电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型不锈钢排序依次递增;线胀系数大小的排序也类似,奥氏体型不锈钢高而碳钢小碳钢、铁素体型和马氏体型不锈钢有磁性,奥氏体型不锈钢无磁性,但其冷加工硬化生成马氏体相变时将会产生磁性,可用热处理方法来消除这种马氏体组织而恢复其无磁性。
奥氏体型不锈钢与碳钢相比,具有下列特点。
1.电阻率高,约为碳钢的5倍。
2.线胀系数大,比碳的40%左右,随着温度的升高,线胀系数的数值也相应地增加。
3.热导率低,约为碳钢的1/3。
由于奥氏体型不锈钢具有这些特殊的物理性能,在焊接过程中会引起较大的焊接变形。---在异种金属(指与碳钢、低合金钢)焊接时,由于这两种材料的热导率和线胀系数有很大差异,会产生很大的焊接残余应力,也成为焊接接头产生裂纹的主要原因之一。
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锻件锻造的基本工艺:
冷却:锻后冷却是锻造生产中很重要的一道工序,即使前 道加热、锻造工序都是正常的,若不严格执行冷却规范,造成冷却 不当也会产生废品。
中间检验:为把住关,冷却后的检验不可少,此工序主要是进行外观和尺寸的检验。
锻后热处理:为---锻件内部及为下道工序做好组织 准备,锻件一般要经过一热处理后交货。对于炉冷锻件,常将炉 冷和锻后热处理合并进行。
清理:自由锻件的清理主要是清楚锻件局部的表面缺陷, 如裂纹、折叠、重皮等。清理的主要方法有风铲、砂轮和火焰清理 等。对于表面要求光洁的胎模锻件和模锻件,还要清除表面氧化铁皮,其清理方法有滚筒清理、喷砂(丸)清理、酸洗和用钢刷等。
检验:此工序主要是检验锻件是否符合锻件图纸要 求及其所规定的技术要求。包括锻件表面、外形和尺寸的检验及复 验。对于有特殊要求的重要锻件,还要进行硬度、力学性能、金相 组织(高倍、低倍、晶粒度)和探伤(超声波、磁粉)等检验。
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