在鍛造車(chē)輪鍛件的生產(chǎn)過(guò)程中,可能會(huì)產(chǎn)生多種缺陷,這些缺陷可分為表面缺陷和內(nèi)部缺陷兩大類(lèi)。以下是常見(jiàn)的缺陷及其成因和影響:
表面裂紋
成因:加熱溫度不均、過(guò)燒(溫度過(guò)高)、終鍛溫度過(guò)低(材料塑性不足)、冷卻速度過(guò)快(如高碳鋼水冷)。
影響:降低疲勞強(qiáng)度,成為應(yīng)力集中源,可能引發(fā)斷裂。
折疊(Overlap)
成因:金屬流動(dòng)時(shí)表層被卷入內(nèi)部(如模具圓角設(shè)計(jì)不合理、坯料形狀不當(dāng))。
影響:削弱承載能力,易在后續(xù)使用中擴(kuò)展為裂紋。
氧化與脫碳
成因:加熱過(guò)程中未使用保護(hù)氣氛,導(dǎo)致表面氧化皮或碳元素流失。
影響:降低表面硬度和耐磨性,行車(chē)輪需后續(xù)加工去除氧化層,增加成本。
凹坑或劃痕
成因:模具表面磨損、異物混入或操作不當(dāng)。
影響:影響外觀和尺寸精度,需額外修整。
疏松與縮孔
成因:鍛造比不足、終鍛溫度過(guò)高或冷卻速度不當(dāng),導(dǎo)致金屬補(bǔ)縮不充分。
影響:降低材料致密性,影響力學(xué)性能和疲勞壽命。
晶粒粗大
成因:鍛造溫度過(guò)高、保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或終鍛溫度過(guò)高。
影響:導(dǎo)致材料韌性下降,脆性增加。
流線(xiàn)分布異常
成因:模具設(shè)計(jì)不合理或鍛造工藝參數(shù)不當(dāng),金屬流動(dòng)方向不符合車(chē)輪受力需求。
影響:降低抗疲勞和抗沖擊性能。
夾雜物與偏析
成因:原材料中非金屬夾雜物未充分去除,或合金元素分布不均。
影響:形成局部弱點(diǎn),易引發(fā)裂紋擴(kuò)展。
錯(cuò)移(模具未對(duì)中)
成因:上下模安裝偏差或?qū)驒C(jī)構(gòu)失效。
影響:導(dǎo)致鍛件形狀不對(duì)稱(chēng),影響裝配和使用。
欠壓(尺寸不足)
成因:鍛造壓力不足、坯料體積過(guò)小或模具磨損。
影響:需返工或報(bào)廢,增加成本。
殘余應(yīng)力
成因:冷卻速度過(guò)快或未進(jìn)行退火處理。
影響:導(dǎo)致后續(xù)加工或使用中變形、開(kāi)裂。
過(guò)熱或過(guò)燒
過(guò)熱:晶粒異常長(zhǎng)大,可通過(guò)熱處理修復(fù)。
過(guò)燒:晶界氧化或熔化,材料完全報(bào)廢。
工藝優(yōu)化:嚴(yán)格控制加熱溫度、終鍛溫度及冷卻速度,避免過(guò)燒或低溫鍛造。
模具設(shè)計(jì):合理設(shè)計(jì)流線(xiàn)型模腔,確保金屬流動(dòng)方向符合受力需求。
材料控制:加強(qiáng)原材料檢驗(yàn)(如超聲波探傷),減少夾雜物和偏析。
設(shè)備維護(hù):定期校準(zhǔn)模具對(duì)中度,確保鍛造壓力充足。
后處理:通過(guò)退火消除殘余應(yīng)力,必要時(shí)進(jìn)行表面噴丸強(qiáng)化。
通過(guò)嚴(yán)格的過(guò)程控制和檢測(cè)手段(如超聲波探傷、磁粉檢測(cè)等),可有效減少缺陷,確保行車(chē)輪鍛件的可靠性和安全性。