锻造车轮是一种使用范围非常广、使用量非常大的起重机车轮。品质一般较高,生产工艺较为复杂,但也会有很多缺陷,产生的原因也多种多样,有锻造工艺不良造成的,也有原材料的原因,甚是人为操作不当所致。现在就来了解一下锻造车轮裂纹缺陷。
锻造车轮裂纹开裂方式
1、加热裂纹。对于尺寸大的锻造车轮坯料,如加热速度过快,形成坯料内外温度相差很大,产生热应力造成锻件开裂,其特征沿坯料的横截面开裂,裂纹由向四周辐射状扩展,多产生于高合金钢中。
2、心部开裂。心部开裂常在锻造车轮坯料的头部,开裂深度与加热和锻造有关,有时贯穿整个坯料。这是由于加热时保温时间不足,坯料未热透,坯料外部温度高,塑性好,变形大;内部温度低、塑性差、变形小,产生不均匀变形,引起坯料心部开裂。
3、材质缺陷开裂。锻造时在缩孔、夹渣、碳化物偏析等材料缺陷处形成锻造裂纹。
锻造车轮裂纹类型
锻造车轮裂纹主要有表面裂纹和内部裂纹两种。
1、锻造车轮表面裂纹
表面裂纹是因锻造温度过高或锤击速度过快,使锻造车轮坯料发生过烧或过热而引起的,裂口较宽,断口凹凸不平,组织粗大呈暗灰色。低倍组织中裂纹端为锯齿形,与流线无关。高倍观察裂纹沿晶界伸展,再结晶完全,无夹杂及其他冶金缺陷。锻造温度过低,锤击过重时,在坯料侧表面与锤击方向呈45。、90~或三角形裂纹,断口平齐有金属光泽。高倍观察,裂纹穿晶并有加工硬化现象。
锻造车轮表面裂纹一般呈直线形状,和轧制或锻造的主变形方向一致。造成这种缺陷的原因很多,例如钢锭内的皮下气泡在轧制时一面沿变形方向伸长,一面暴露到表面上和向内部深处发展。又如在轧制时,坯料的表面如被划伤,冷却时将造成应力集中。从而可能沿划痕开裂。这种裂纹若在锻造前不去掉,锻造时便可能扩展引起锻件裂纹。
2、锻造车轮内部裂纹
内部裂纹一般是在自由锻时发生的。在圆截面坯料拔长、滚圆时,由于送进量太大,压下量太小,金属横向流动激烈而产生横向拉应力,愈接近心部拉应力愈大,引起内部纵向裂纹。另一种内部裂纹则是由合金内部过分粗大的金属间化合物或夹杂物在锻造时阻碍着金属的规则流动,在其周围引起的微裂纹。通常此种裂纹都要在锻造车轮锻件加工后才能表露出来。
前一种纵向裂纹的防止方法是在圆坯料拔长时,先打四方后打八方再滚圆,每次压下量要大于20%。后一种裂纹的防止方法是要对锻造毛坯严格检查,控制组织不合格的坯料进入车间。