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影响锻件质量主要因素有哪些

       影响锻件的主要因素有很大一部分原因是原材料的化学成分一般存在以下几点:

1.各种合金元素对钢的影响:

 a.镍(Ni)使钢具有很高的强度、塑性和抗蚀性。

b.Cr能提高钢的强度和硬度,增加耐磨性和耐热性,还能显著提高钢的抗氧化性和抗蚀性。

c.Mo能提高钢的强度和硬度,并略降低塑性和韧性,它最大的特点是使钢具有较高的耐热性。

d.Si一般含量超过2.5%时锻造就比较困难。 e.Mn会提高钢的强度,硬度增强耐磨性和抗磁性而降低韧性。

2.  磷(P)能溶于铁素体中,其固溶强化能力很强,当其融入铁素体后使钢的强度、硬度显著提高,塑性、韧性显著降低。磷还具有极大的偏析倾向。

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3.硫(S)在钢中的溶解度很小,在钢锭的凝固过程中,硫聚集于最后凝固的地方,形成硫化物夹杂,严重影响钢的塑性。当硫以FeS形式存在时,FeS与Fe形成易熔共晶体,其熔点为985℃,分布于晶界。当钢在800-1200℃锻造时,由于晶界处的硫化铁共晶体塑性低或发生熔化,而导致锻件开裂,这种现象称为热脆性。这种钢必须在1000℃以上长时间退火扩散才能锻造。若钢中含有足够数量的锰,可以消除硫的有害作用。

4.氮(N)在590℃时,溶解于铁素体的量为0.1%,但在室温时,则降至0.001%以下。当氮含量较高的钢自高温较快冷却时,铁素体中的氮呈过饱和状态,随后在室温或稍高温度下,氮将逐渐以Fe4N形式析出,使钢的强度、硬度增高,塑性和韧性大为下降,这种现象称为时效脆性。

5.氢(H)在钢中的溶解度随温度的降低而下降,当氢含量较高的钢锭,经锻、轧后较快冷却时,从固溶体析出的氢原子来不及向钢坯表面扩散,而集中在钢内缺陷处形成H2,产生相当大的压力,这种压力在组织应力和热应力的共同作用下,引起氢脆,而出现细微裂纹,即所谓白点。

6.氧(O)在铁素体的溶解度很小,以夹杂物形式存于钢中。氧化物熔点高、硬 而脆,通常分布在晶粒边界,会严重影响钢的塑性,降低疲劳强度。氧化铁还会与其他夹杂物形成易熔共同体,分布于晶界处,造成钢的热脆性。

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以上几点都是影响锻件的极大因素,必须在锻造前对其消除后才可以进行锻件的锻造加工,不然会引起裂纹或出现白点等不利因素。


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