裂纹是当前影响锻造生产发展和锻件质量的突出问题,也是锻造行业研究讨论的热点、难点课题。随着科学技术的进步、社会经济的发展,新机器、新材料广泛应用,锻造中的新问题也不断涌现。比如,高合金钢应用逐年增多,锻造裂纹频发也进一步突现,有的已经成为制约锻造生产发展的关键。控制锻造裂纹发生应从内因和外因两方面入手,其防治要点主要有以下几点:
材料的化学成分应严格符合标准。对有害元素如S、P、[O]、[N]、Cu、Al等容易形成夹杂物的元素及Sn、Sb等微量元素应加以控制。
要严格控制冶炼、浇注过程。这是提高钢材纯净度、消除冶金缺陷、防止裂纹产生的重要环节。实践证明,钢中夹杂物多且呈团块状聚集,晶粒粗大且晶界脆弱以及带有微裂纹和皮下气泡的坯料,极易产生裂纹破坏。
锻造成形时要保持有良好的应力状态,比如,将自由锻冲孔改为模内冲挤成形,改善应力状态,从而可以防止裂纹的生成。
严格控制变形温度。温度低、硬化严重、塑性降低;温度过高、产生过热、过烧,塑性也会下降,都有可能产生裂纹。只有在软化再结晶充分的区间,一般是单相组织时,锻造开裂的可能性较少。
变形速度对于低塑性材料有很大的影响,应根据具体材料选用合适的锻造设备,以防止锻裂。(余冶)