各种缺陷分析与产生原因
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龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷,主要表现为在应力易集中或者熔接痕的地方开裂,或者在涂装放置一段时间后出现油漆开裂等现象。
产生的主要原因是由于应力变形所致。
主要有残余应力、外部应力和外部环境所产生的应力变形。
一、充填不足或缺胶充填不足的主要原因有以下几个方面:i.树脂容量不足。
ii.型腔内加压不足。
iii.树脂流动性不足。
iv.排气效果不好。
作为改善措施,主要可以从以下几个方面入手:1)加长注射时间,防止由于成型周期过短,造成浇口固化前树脂逆流而难于充满型腔。
2)提高注射速度。
3)提高模具温度。
4)提高树脂温度。
5)提高注射压力。
6)扩大浇口尺寸。
一般浇口的高度应等于制品壁厚的1/2~1/3。
7)浇口设置在制品壁厚最大处。
8)设置排气槽(平均深度0.03mm、宽度3~5mm)或排气杆。
对于较小工件更为重要。
9)在螺杆与注射喷嘴之间留有一定的(约5mm)缓冲距离。
10)选用低粘度等级的材料。
11)加入润滑剂。
二、龟裂或开裂龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷,主要表现为在应力易集中或者熔接痕的地方开裂,或者在涂装放置一段时间后出现油漆开裂等现象。
产生的主要原因是由于应力变形所致。
主要有残余应力、外部应力和外部环境所产生的应力变形。
(一)残余应力引起的龟裂残余应力主要由于以下三种情况,即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的。
作为在充填过剩的情况下产生的龟裂,其解决方法主要可从以下几方面入手:1)由于直浇口压力损失最小,所以,如果龟裂最主要产生在直浇口附近,则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。
2)在保证树脂不分解、不劣化的前提下,适当提高树脂温度可以降低熔融粘度,提高流动性,同时也可以降低注射压力,以减小应力。
3)一般情况下,模温较低时容易产生应力,应适当提高温度。
但当注射速度较高时,即使模温低一些,也可减低应力的产生。
4)注射和保压时间过长也会产生应力,将其适当缩短或进行Th次保压切换效果较好。
化工产品质量缺陷分析与改进方法探讨化工产品的质量缺陷直接影响着生产企业的生产效率、产品品质和市场竞争力。
因此,深入分析和探讨化工产品质量缺陷的原因以及改进方法显得尤为重要。
本文将从化工产品质量缺陷的原因分析和改进方法两个方面展开探讨,旨在为化工企业提供一些改进质量的思路和方法。
一、化工产品质量缺陷的原因分析1. 原材料质量不稳定化工产品的质量很大程度上受制于原材料的质量,原材料质量不稳定将直接导致成品品质不稳定。
这可能源自原材料供应商的质量管理不到位,也可能因为采购部门在采购原材料时的质量监控不足。
2. 生产工艺不规范化工产品的生产工艺直接关系到产品的性能和质量,不规范的生产工艺会导致产品出现各种瑕疵。
例如温度、压力、速度等参数的控制不到位,操作人员技术水平参差不齐等都可能导致产品质量缺陷。
3. 设备老化老化的生产设备可能导致生产过程中出现各种问题,如温度控制不稳定、压力波动等,从而影响产品的质量。
4. 质量管理不严格质量管理不严格是导致产品质量缺陷的重要原因之一。
对于生产线上的每一个环节,如果质量管理不到位,那么产品的质量就无法得到有效保障。
二、化工产品质量改进方法探讨1. 加强原材料质量管理加强对原材料供应商的质量管理,建立健全的原材料入库检验机制,确保原材料的质量稳定。
同时,建立激励和惩罚机制,督促原材料供应商提升质量管理水平。
2. 规范生产工艺对生产工艺进行规范,制定详细的操作规程,确保每一个生产环节都能得到有效控制。
并且加强对操作人员的培训和考核,提高操作人员的技术水平。
3. 更新设备及时更新老化的生产设备,确保生产设备的稳定性和可靠性。
同时建立设备定期维护保养制度,加强对设备的日常管理。
4. 健全质量管理体系建立健全的质量管理体系,从产品设计、生产、质量检验、售后服务等各个环节都进行严格的质量管理,确保产品的质量稳定。
结语化工产品质量缺陷分析与改进方法的探讨,对提升化工企业产品质量具有重要意义。
注塑缺陷原因分析与解决方案引言概述:注塑工艺是一种常见的塑料成型工艺,但在实际生产中常常会出现一些缺陷,如翘曲、气泡等。
本文将分析注塑缺陷的原因,并提供解决方案。
一、材料选择不当1.1. 材料质量不合格:材料质量是影响注塑成型的关键因素之一。
如果选择的材料质量不合格,如杂质含量过高、熔体流动性不佳等,就容易导致注塑缺陷。
解决方案:选择质量可靠的供应商,进行材料质量检测,确保材料符合要求。
1.2. 材料配比不当:材料的配比不合理也会导致注塑缺陷。
例如,过多的填充剂可能会导致产品强度不足,而过多的添加剂可能会影响材料的流动性。
解决方案:进行材料配比的试验和优化,确保配比合理。
1.3. 材料储存不当:材料在储存过程中容易吸湿,吸湿后的材料会导致注塑过程中产生气泡等缺陷。
解决方案:储存材料时应采取密封防潮的措施,避免材料吸湿。
二、模具设计问题2.1. 模具结构不合理:模具结构不合理是引起注塑缺陷的常见原因之一。
例如,模具中存在死角或过于复杂的结构,会导致材料流动不畅,产生翘曲等缺陷。
解决方案:优化模具结构,确保材料流动畅通。
2.2. 模具温度控制不当:模具温度对注塑成型过程有着重要影响。
如果模具温度不均匀或温度过高,会导致产品表面糊化或变形等缺陷。
解决方案:采用合适的冷却系统,确保模具温度均匀稳定。
2.3. 模具磨损严重:模具长时间使用后会出现磨损,磨损严重的模具会导致产品尺寸不准确或表面粗糙等缺陷。
解决方案:定期检查和维护模具,及时更换磨损严重的模具部件。
三、注塑工艺参数设置不当3.1. 注射压力过高或过低:注射压力是影响注塑成型的关键参数之一。
如果注射压力过高,会导致产品变形或开裂,而注射压力过低则会导致产品表面光洁度不高。
解决方案:根据产品要求和材料特性,合理设置注射压力。
3.2. 注射速度不合理:注射速度对产品的充填和冷却过程有着重要影响。
如果注射速度过快,会导致产品内部产生气泡或短射,而注射速度过慢则会导致产品表面瑕疵。
线材表面缺陷原因分析及对策摘要:从设备管理的角度,分析设备问题影响材线表面的各种原因,针对设备存在的问题提出改进措施,表面缺陷得到有效控制。
关键词:线材;表面质量;设备前言线材表面质量是用户对公司实物的第一认知,直接影响到用户对公司产品的满意度。
线材在轧制过程中,设备与线材接触面状况对成品材表面影响极大。
1影响线材表面质量的因素1.1 钢坯表面氧化铁皮影响线材表面质量的原因分析炉温控制不合理,导致钢坯在高温段的停留时间长,钢坯表面氧化严重,经各架轧机轧制后,表面氧化铁皮不能及时脱落,最终嵌入线材表面,形成次材。
空燃配比控制不合理,炉膛为氧化气氛,钢坯表面氧化严重,最终导致线材表面产生缺陷。
高压水除鳞压力不足或是喷嘴安装不正确,不能将钢坯表面的氧化铁皮彻底清除,最终引起成品表面形成麻点、铁皮等缺陷,进而造成次品。
1.2 导卫影响线材表面质量的原因分析由于导卫装配原因,导卫导辊转动不灵活或是导辊对轧件不能起到有效的支撑作用,最终导致轧件表面有划伤、折叠等缺陷。
由于油气润滑以及冷却水系统故障,造成导辊碎裂、粘钢、烧轴承等现象发生,进而导致轧件表面出现划伤。
由于导辊材质原因,在生产过程中有“掉肉”现象发生,进而导致线材表面出现划痕、结疤等缺陷。
由于导卫上线安装原因,导致轧件导入下游轧机时,不能对中相应轧机的孔型,进而导致线材表面出现耳子等缺陷。
1.3 轧辊、辊环影响线材表面质量的原因分析由于轧辊、辊环的质量问题,导致轧辊、辊环在生产过程中有“掉肉”现象发生,进而导致线材表面出现划伤、结疤等缺陷。
由于轧辊、辊环的上线装配原因,各架料型控制不合适,最终导致线材表面出现折叠、耳子等缺陷。
1.4活套轮影响线材表面质量的原因分析活套轮直接与线材表面接触,每条线装机量29个,其运行状态与红钢接触面光洁度对成品线材表面影响非常大。
活套轮高度参数不正确或设定变化范围大,活套轮安装偏离轧制中心线过多,造成辊轮表面磨损不光滑,造成线材表面出现划痕、划伤等问题。
焊接问题分析及防治措施常见缺陷有圆形缺陷(气孔、夹渣、夹钨等)、条形缺陷(条孔,条渣)、焊接裂纹、未焊透、未熔合、焊缝外形尺寸与形状不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑等1、圆形缺陷定义:长宽比小于等于3得非裂纹、未焊透与未熔合缺陷。
圆形缺陷包括气孔、块状夹渣、夹钨等缺陷。
a、气孔得成像:呈暗色斑点,中心黑度较大,边缘较浅平滑过渡,轮廓较清晰。
b、夹渣(非金属)得成像:呈暗色斑点,黑度分布无规律,轮廓不圆滑,小点状夹渣轮廓较不清晰。
c、夹钨(金属夹渣)成像:呈亮点,轮廓清晰。
气孔就是指在焊接时,熔池中得气泡在凝固时未能逸出而形成得空穴。
产生气孔得。
主要原因有:坡口边缘不清洁,有水份、油污与锈迹;焊条或焊剂未按规定进行焙烘,焊芯锈蚀或药皮变质、剥落等。
由于气孔得存在,使焊缝得有效截面减小,过大得气孔会降低焊缝得强度,破坏焊缝金属得致密性。
雨天作业,未做好防风措施,焊条选择不合适。
预防产生气孔得办法就是:选择合适得焊接电流与焊接速度,认真清理坡口边缘水份、油污与锈迹。
严格按规定保管、清理与焙烘焊接材料2、条形缺陷定义:不属于裂纹、未焊透与未熔合得缺陷,当缺陷得长宽比大于3时,定义为条状缺陷,包括条渣与条孔。
夹渣就就是残留在焊缝中得熔渣。
夹渣也会降低焊缝得强度与致密性。
产生夹渣得原因主要就是:焊缝边缘有氧割或碳弧气刨残留得熔渣;坡口角度或焊接电流太小,或焊接速度过快。
在使用酸性焊条时,由于电流太小或运条不当形成“糊渣”;使用碱性焊条时,由于电弧过长或极性不正确也会造成夹渣。
防止产生夹渣得措施就是:选择合适种类得焊条、焊剂;多层焊时,认真清理前层得熔渣;正确选取坡口尺寸,认真清理坡口边缘,选用合适得焊接电流与焊接速度,运条摆动要适当。
3、未焊透定义:未焊透就是指母材金属之间没有熔化,焊缝金属没有进入接头得部位根部造成得缺陷。
影像特征:未焊透得典型影像就是细直黑线,两侧轮廓都很整齐,为坡口钝边痕迹,宽度恰好就是钝边得间隙宽度。
塑胶行业-塑胶件常见缺陷塑胶件常见缺陷;1.塑胶成品缺陷;粘模(扯模):制品的柱筋及细少多型腔件,在脱模后;力偏大,或模具局部粗糙等因素导致;缺料(填充不足):制品结构与所设计的形状结构不符;充满,常产生于制品的柱,孔或薄胶位以及离入水口较;力不够,模温不足,骨位过薄,局部有油或排气不够(;充满;多胶:制品结构与所设计的形状结构不符,局部多出胶;间凸起,指甲可感觉到;缩水:制品表面塑胶件常见缺陷1.塑胶成品缺陷粘模(扯模):制品的柱筋及细少多型腔件,在脱模后未能脱模而粘附在模具相应位置因成型压力偏大,或模具局部粗糙等因素导致。
缺料(填充不足):制品结构与所设计的形状结构不符,局部胶位不满足,短少,塑件未能完全充满,常产生于制品的柱,孔或薄胶位以及离入水口较远的部位,因成型压力不够,模温不足,骨位过薄,局部有油或排气不够(困气)导致胶位不能填充满.多胶:制品结构与所设计的形状结构不符,局部多出胶位,或塑件表面有点状物,四周凹陷中间凸起,指甲可感觉到。
通常由模具成型面碰,崩缺,损伤及细小型芯顶针移位或断掉导致。
缩水:制品表面因成型时, 冷却硬化收缩,产生的肉眼可见凹坑或窝状现象称为“缩水".制品结构的较厚胶位如骨位,柱位等对应表面,因成型压力不足,保压及射胶时间偏短,或模温偏高,而导致因局部收缩偏大而造成.夹水纹(熔接痕):熔胶在模腔内流动中分流后再汇合时不充分,不能完全熔合,冷却后在塑件表面形成的线状痕迹和线状熔接缝,模温偏低,料温偏低,制品局部偏薄或模具有粗大型芯及材料流动性不好等都会导致夹水纹的产生,温度及困气也对其有最大影响.烘印(光影):制品结构的厚薄胶位在熔胶流动时受阻改变方向而形成的光泽不一致的现象,通常在水口周围,塑件表面呈光泽度不够,颜色灰蒙。
制品结构的薄胶位,止口位,扣位与周围过渡断差明显,原料流动性差,成型料温、模温偏低或射胶压力速度太大,模具排气不良,啤塑压力过高皆易产生烘印.毛边/飞边(披锋):制品的边棱、孔、柱端等模具型腔内所有分模线,镶块及顶针位相对应位成型后产生较薄的胶料,称为披锋,有刺手感觉,合模线,镶件顶针及活动碰撞位产生较大间隙或成型压力太大,模具日久磨损,而锁模不紧,锁模力不足时易导致披锋产生。
第二篇连铸板坯缺陷(AA)第二篇连铸板坯缺陷(AA) (1)2.1表面纵向裂纹(AA01) (4)2.2表面横裂纹(AA02) (6)2.3星状裂纹(AA03) (7)2.4角部横裂纹(AA04) (8)2.5角部纵裂纹(AA05) (10)2.6气孔(AA06) (11)2.7结疤(AA07) (12)2.8表面夹渣(AA08) (13)2.9划伤(AA09) (14)2.10接痕(AA13) (15)2.11鼓肚(AA11) (16)2.12脱方(AA10) (17)2.13弯曲(AA12) (18)2.14凹陷(AA14) (19)2.15镰刀弯(AA15) (20)2.16锥形(AA16) (21)2.17中心线裂纹(AA17) (22)2.18中心疏松(AA18) (23)2.19三角区裂纹(AA19) (25)2.20中心偏析(AA20) (27)2.21中间裂纹(AA21) (28)2.1表面纵向裂纹(AA01)图2-1-11、缺陷特征表面纵向裂纹沿浇注方向分布在连铸板坯上下表面,裂纹深度一般为2mm~15mm,裂纹部位伴有轻微凹陷。
在连铸浇注过程中,当连铸板坯坯壳在结晶器内所受到的应力超过了坯壳所能承受的抗拉强度时,即产生表面纵向裂纹。
表面纵向裂纹缺陷在结晶器内产生,出结晶器后若二次冷却不良,裂纹将进一步加剧。
2、产生原因及危害产生原因:①钢中碳含量处于裂纹敏感区内;②结晶器钢水液面异常波动。
当结晶器钢水液面波动超过10mm时,表面纵向裂纹缺陷易于产生;③结晶器保护渣性能不良。
保护渣液渣层过厚、过薄或渣膜厚薄不均,使连铸板坯凝固壳局部过薄而产生表面纵向裂纹;④中间包浸入式水口与结晶器对中不良,钢水产生偏流冲刷连铸板坯凝固壳,而产生表面纵向裂纹。
危害:轻微的表面纵裂纹经火焰清理后均能消除;表面纵向裂纹严重时可能会造成漏钢;表面纵向裂纹若送热轧进行轧制可能导致热轧产品出现分层、开裂缺陷。
带钢轧制常见缺陷原因分析结疤(M01)图7-1-1图7-1-21•缺陷特征附着在钢带表面,形状不规则翘起的金属薄片称结疤。
呈现叶状、羽状、条状、鱼鳞状、舌端状等。
结疤分为两种,一种是与钢的本体相连结,并折合到板面上不易脱落;另一种是与钢的本体没有连结,但粘合到板面上,易于脱落,脱落后形成较光滑的凹坑。
2•产生原因及危害产生原因:①板坯表面原有的结疤、重皮等缺陷未清理干净,轧后残留在钢带表面上;②板坯表面留有火焰清理后的残渣,经轧制压入钢带表面。
危害:导致后序加工使用过程中出现金属剥离或产生孔洞。
3•预防及消除方法加强板坯质量验收,发现板坯表面存在结疤和火焰清理后残渣应清理干净。
4•检查判断用肉眼检查;不允许存在结疤缺陷,对局部结疤缺陷,允许修磨或切除带有结疤部分带钢的方法消除,如结疤已脱落,则比照压痕缺陷处理。
7.2 气泡(M02)图7-2-1闭合气泡图7-2-2 口气泡图7-2-3开口气泡1•缺陷特征钢带表面无规律分布的圆形或椭圆形凸包缺陷称气泡。
其外缘较光滑,气泡轧破后,钢带表面出现破裂或起皮。
某些气泡不凸起,经平整后,表面光亮,剪切断面呈分层状。
2•产生原因及危害产生原因:①因脱氧不良、吹氮不当等导致板坯内部聚集过多气体;②板坯在炉时间长,皮下气泡暴露或聚集长大。
危害:可能导致后序加工使用过程中产生分层或焊接不良。
3•预防及消除方法①加强板坯质量验收,不使用气泡缺陷暴露的板坯;②严格按规程加热板坯,避免板坯在炉时间过长。
4•检查判断用肉眼检查;不允许存在气泡缺陷。
7.3表面夹杂(M03)图7-3-1图7-3-21•缺陷特征板坯中的夹杂或夹渣经轧制后在钢带表面暴露的块状或长条状的夹杂缺陷称表面夹杂。
其颜色一般呈棕红色、黄褐色、灰白色或灰黑色。
2•产生原因及危害产生原因:板坯皮下夹杂轧后暴露或板坯原有的表面夹杂轧后残留在带钢表面。
危害:可能导致后序加工过程中产生孔洞、开裂、分层。
3•预防及消除方法加强板坯检查验收,不使用表面存在严重夹杂或夹渣的板坯。
护理缺陷的常见原因分析与管理对策摘要】随着医学模式的转变和社会的进步,护理服务的范围也在不断的扩大,人们对护理服务提出了更高的要求,如何才能在护理工作中更好的服务于病人,杜绝护理缺陷的发生呢?本文就针对护理缺陷发生的原因,制定一系列的护理管理对策,以减少临床工作中护理差错的发生,提高护理质量。
【关键词】护理缺陷原因分析管理对策护理工作是整个医疗工作的重要组成部分,护理工作的好坏与患者的生命安全息息相关,如果护士在工作中稍有不慎就有可能出现严重的差错事故,给国家、医院、个人造成严重的损失。
因此,护理人员在工作中应保持高度的警觉性,严格执行三查七对制度,确保护理工作安全准确的进行,提高护理质量,防止护理差错事故的发生。
1护理缺陷的定义明确护理缺陷的定义是防范护理缺陷的前提。
护理缺陷是指在护理活动中因违反医疗卫生法律、法规和护理规章与规范等,造成护理技术、服务、管理等方面的失误。
护理缺陷包括护理事故及差错。
1.1 护理事故是指在诊疗护理工作中,因医务人员诊疗护理过失,直接造成病员死亡、残疾、组织器官损伤,导致功能障碍的严重质量缺陷。
1.2 护理差错是指在护理工作中,由于护理人员自身的原因或技术原因而发生的,未给患者造成不良后果或虽有不良后果但未构成事故的差错。
2发生护理缺陷的原因分析2.1 三查七对制度不严密三查七对制度是护士工作中极其重要的一个原则,然而在实际工作中由于三查七对执行不严密而出现的差错仍占较高比例[1]。
在用药查对中,只喊床号,不喊姓名,致使给患者输错液体或发错口服药;护士更换床旁已备好的输液瓶时,往往不再查对输液瓶上的姓名;在医嘱双人核对时,由于环境嘈杂、注意力不集中等因素,致使该执行的医嘱未执行,该停的医嘱未停; 晚夜班一人查对时,更由于精神状态、体力、依赖心理等影响,而出现不查对的现象,以及用习惯性思维去处理医嘱也不容忽视。
另外在治疗量较大的外科病区,有时为了完成本班的工作而简化查对程序,忽略查对环节,造成隐患发生。
锻造成形过程中的缺陷及其防止方法一、钢锭的缺陷钢锭有下列主要的缺陷:(1)缩孔和疏松钢锭中缩孔和疏松是不可避免的缺陷,但它们出现的部位可以控制。
钢锭中顶端的保温冒口,造成钢液缓慢冷却和最后凝固的条件,一方面使锭身可以得到冒口中钢液的补缩,另一方面使缩孔和疏松集中于此处,以便锻造时切除。
(2)偏析钢锭中各部分化学成分的不均匀性称为偏析。
偏析分为枝晶偏析和区域偏析两种,前者可以通过锻造以及锻后热处理得到消除,后者只能通过锻造来减轻其影响,使杂质分散,使显微孔隙和疏松焊和。
(3)夹杂不溶于金属基体的非金属化合物称为夹杂。
常见的夹杂如硫化物、氧化物、硅酸盐等。
夹杂使钢锭锻造性能变化,例如当晶界处低熔点夹杂过多时,钢锭锻造时会因热脆而锻裂。
夹杂无法消除,但可以通过适当的锻造工艺加以破碎,或使密集的夹杂分散,可以在一定程度上改善夹杂对锻件质量的影响。
(4)气体钢液中溶解有大量气体,但在凝固过程中不可能完全析出,以不同形式残存在钢锭内部。
例如氧与氮以氧化物、氮化物存在,成为钢锭中夹杂。
氢是钢中危害最大的气体,它会引起“氢脆”,使钢的塑性显著下降;或在大型锻件中造成“白点”,使锻件报废。
(5)穿晶当钢液浇注温度较高,钢锭冷却速度较大时,钢锭中柱状晶会得到充分的发展,在某些情况下甚至整个截面都形成柱状晶粒,这种组织称为穿晶。
在柱状晶交界处(如方钢锭横截面对角线上),常聚集有易熔夹杂,形成“弱面”,锻造时易于沿这些面破裂。
在高合金钢锭中容易遇到这种缺陷。
(6)裂纹由于浇注工艺或钢锭模具设计不当,钢锭表面会产生裂纹。
锻造前应将裂纹消除,否则锻造时由于裂纹的发展导致锻件报废。
(7)溅疤当钢锭用上注法浇注时,钢液冲击钢锭模底而飞溅到钢锭模壁上,这些附着的溅沫最后不能和钢锭凝固成一体,便成溅疤。
溅疤锻造前必须铲除,否则会形成表面夹层。
二、轧制或锻制的钢材中的缺陷轧制或锻制的钢材中往往存在如下缺陷:(1)裂纹和发裂裂纹是由于钢锭缺陷未清除,经过轧制或锻造使之进一步发展造成的。
由于轧制或锻造的工艺规范不当,在钢材内引起很大的内应力,也会造成裂纹。
断面大、合金元素多的钢材容易产生裂纹。
发裂是深度为0.50~1.50mm的发状裂纹,它是轧制或锻造时由于钢锭皮下气泡沿变形方向被拉长或夹杂物沿变形方向伸长而形成。
发裂一般需经酸洗后才能发现。
(2)伤痕和折叠伤痕是钢材表面上深约0.2~0.30mm的擦伤、划伤细痕。
折叠一般由于轧制或锻造工艺不当造成。
(3)非金属夹杂和疏松钢材中的非金属夹杂是直接由钢锭中的非金属夹杂物保留下来的。
钢材锻造变形时,夹杂物聚集的部位会形成裂纹。
钢锭中的疏松,由于轧制工艺不当,仍会在钢材中保留下来。
(4)白点含氢量高的大钢锭,轧制或锻造后由于冷却工艺不当,内部过饱和的氢原子析出聚集在疏松等间隙中成为氢分子,造成巨大的压力,并与钢相变时的组织应力相叠加,使钢材内部产生许多细小裂纹,即为“白点”。
但“白点”仅出现在对“白点”敏感性较强的钢种上,例如40CrNi、35CrMo、GCr15等牌号的钢。
裂纹、发裂、伤痕和折叠是表面缺陷,这些缺陷在锻造变形时会进一步发展,使锻件报废,故事先必须清除。
非金属夹杂、疏松和“白点”等是内部缺陷,有这方面缺陷的钢材根本不能使用。
加热过程中的缺陷及其防止方法金属在锻造加热过程中可能产生的缺陷有氧化、脱碳、过热、过烧和开裂等。
正确的加热应尽量减少或根本防止这些缺陷的产生。
一、氧化氧化是金属加热时炉气中的氧化性气体(如O2、CO2、H2O、SO2)与金属发生化学反应,在金属表面形成氧化皮的现象。
1、氧化皮的形成过程钢材表层的铁以离子状态由里向外表面扩散,而氧化性气体中的氧以原子状态由钢材外表面经吸附后向里层扩散。
氧化皮分为三层,如图17.1所示。
其最外层是含氧较高的Fe2O3,约占氧化皮厚度的10%;中间层是粗大颗粒的Fe3O4,约占氧化皮厚度的50%;最里层是含氧较低的FeO,约占氧化皮厚度的40%。
图17.1 氧化皮形成过程示意图由于氧化皮的膨胀系数和钢材不同,因此较易脱落;同时氧化皮的熔点(1300~1350℃)较低,高温时易熔化。
氧化皮的脱落和熔化,使新暴露的钢料表面继续氧化,增加金属的损耗。
2、氧化皮的危害(1)它直接造成了金属的损耗(称为火耗);(2)降低模锻件的表面质量;(3)锻件表面附着氧化皮,热处理时导致锻件组织和性能的不均匀;(4)氧化皮的硬度较高,模锻时会加速锻模型腔的磨损,机加工时会加速刀具的损坏;(5)氧化皮呈碱性,脱落在加热炉的炉膛内会和酸性的耐火材料起化学反应,缩短加热炉寿命;(6)使模锻件增加酸洗或喷丸等清理工序。
3、防止和减少氧化的具体措施火焰炉加热时为了防止或减少氧化皮的产生,可采取以下措施:(1)在确保金属加热质量的前提下,尽量采用高温下装炉的快速加热方法,缩短金属在炉内的停留时间,特别是缩短金属在高温下的保温时间;(2)严格控制进入炉内的空气量,在燃料完全燃烧的条件下,尽可能减少过剩空气量;(3)注意消除燃料中的水分,避免水蒸气对金属表面的氧化作用;(4)炉膛应保持不大的正压力,防止炉外冷空气吸入炉内;(5)操作上应做到少装炉、勤装炉及适时出炉;(6)采用少、无氧化火焰加热炉。
二、脱碳脱碳是钢材表层的碳在高温下与氧化性炉气(如O2、CO2、H2O)和H2发生化学反应,生成CO 和CH4等可燃气体而被烧掉,使钢材表层碳成分降低的现象。
1、脱碳的危害(1)使锻件加工后的零件表面变软,强度和耐磨性降低;(2)使锻件加工后的零件疲劳强度降低,零件在长期交变应力作用下易发生疲劳断裂。
但是,如果脱碳层的厚度没有超过模锻件的机械加工余量,则脱碳层可随切屑除去而无危害。
2、防止脱碳的具体措施坯料加热时应防止和减少脱碳,尤其对于弹簧钢、工具钢和轴承钢等锻件以及精密模锻件更应尽可能防止脱碳。
火焰炉加热时防止和减少脱碳的措施有:(1)采用高温下装炉的快速加热方法,尤其应缩短坯料在加热炉内高温阶段的停留时间;(2)加热前坯料表面涂刷上保护涂层,例如石墨粉与水玻璃混合剂、硼砂水浸液、玻璃粉涂料等。
三、过热钢材在加热过程中的加热温度超过某一温度,或在高温下保温时间过长,导致奥氏体晶粒急剧粗大的现象,称为过热。
钢材的过热受到加热温度和保温时间两个因素的影响,其中前者对奥氏体晶粒的粗大有更大的影响。
通常,将钢材加热时晶粒开始急剧长大的温度,称为晶粒长大的临界温度。
几种钢材加热时晶粒长大的临界温度见表17-1。
表17-1 几种钢材加热时晶粒长大的临界温度过热会引起以下问题:(1)过热严重的钢材,锻造时边角可能产生裂纹;(2)一般性过热的钢材,并不影响锻造;但过热的钢材锻造的锻件,其晶粒度比正常的锻件粗大,使锻件的冲击韧性、塑性和强度等机械性能降低;(3)过热的钢材锻造的锻件在淬火过程容易引起变形和开裂。
过热的钢材,如果条件允许,可用热处理或再次锻造的方法使晶粒细化;但是有一些钢材过热后是无法用热处理改正的。
所以,严格控制钢材的加热温度和保温时间,是防止过热的最好措施。
四、过烧当钢材加热到接近熔点时,不仅奥氏体晶粒粗大,而且炉气中的氧化性气体渗入晶粒边界,使晶间物质Fe、C、S发生氧化,形成易熔的共晶体,破坏了晶粒间的联系,这种现象称为过烧。
过烧的钢材,强度很低,失去塑性,不能锻造;若进行锻造,在锻造时一击便破裂成碎块,断口晶粒粗大,呈浅灰蓝色。
可见,过烧的钢材是不可补救的废品,只有回炉重新冶炼。
钢材的过烧温度因钢种而不同。
由表17-2可见,碳钢含碳量越高,过烧温度越低,越易过烧;低碳合金钢中含Mn、Ni、Cr等元素,使钢较易过烧。
例如0.2%C的碳钢,过烧温度为1470℃;0.5%C 的碳钢,过烧温度为1350℃;1.1%C的碳钢,过烧温度为1180℃。
表17-2 部分钢材的过烧温度防止钢材过烧的措施有:(1)严格控制加热温度和高温下的保温时间;(2)控制炉内气体成分,尽量减少过剩的空气量,造成弱氧化性炉气;(3)使钢材与喷火口保持一定的距离,严禁火焰与钢材直接接触,以防止局部过烧;(4)采用电阻炉加热时,钢材和电阻丝的距离不应小于100mm ,以免局部过烧。
五、开裂如果金属在锻造加热过程的某一温度下,其内应力(一般指拉应力)超过它的强度极限,那么就要产生裂纹。
通常内应力有温度应力、组织应力和残余应力。
1、温度应力金属在加热时,其表面和中心部位之间存在温度差而引起不均匀膨胀,使表面受到压应力、中心部位受到拉应力;这种由于温度不均匀而产生的内应力叫温度应力。
温度应力的大小与金属的性质和断面温度有关。
一般只有金属出现温度梯度,并处在弹性状态时,才会产生较大的温度应力并引起裂纹。
钢材在温度低于500~550℃时处在弹性状态,在这个温度范围以下,必须考虑温度应力的影响;当温度超过500~550℃时,钢的塑性比较好,变形抗力较低,通过局部塑性变形可以使温度应力得到消除,此时就不会产生温度应力。
温度应力一般都是处于三向拉应力状态。
加热时圆柱坯料中心部位受到的轴向温度应力较径向和切向温度应力都大,因此金属加热时心部产生裂纹的倾向性较大。
2、组织应力具有相变的钢材在加热过程中,表层首先发生相变,心部后发生相变,并且相变前后组织的比容发生变化,这样引起的内应力叫组织应力。
在钢材加热过程中,表层首先发生相变,珠光体变为奥氏体;由于比容的减小,在表层形成拉应力,心部为压应力。
当温度继续升高时,心部也发生相变;这时心部为拉应力,表层形成压应力。
由于相变时钢材已处在高温,其塑性较好,尽管产生组织应力,也会很快被松弛消失;因此在钢材的加热过程中,组织应力无危险性。
3、残余应力金属在凝固和冷却过程中,由于外层和中心的冷却次序不同,各部分间的相互牵制将产生残余应力。
外层冷却快,中心冷却慢,因此残余应力在外层为压应力,在中心部分为拉应力。
当残余应力超过了金属的强度极限时,金属将产生裂纹。
综合上述,金属在锻造加热过程中,由于内应力引起的裂纹,主要是温度应力造成的。
一般来讲,裂纹发生在加热低温阶段,且裂纹发生的部位在心部。
因此,钢在500~550℃以下加热时,应避免加热速度过快,降低装炉温度。
自由锻件的主要缺陷在自由锻造生产中,锻件的缺陷产生与如下因素有关: (1)原材料及下料所产生的缺陷未加清除; (2)锻造加热不当;(3)锻造操作不当或工具不合适; (4)锻后冷却或热处理不当等。
所以,在自由锻造生产过程应掌握各种情况下产生缺陷的特征,以便在发现锻件缺陷时进行综合分析,找出锻件产生缺陷的原因,采取改进锻造工艺等措施来防止缺陷的产生。
一、横向裂纹1、表面横向裂纹锻造时坯料表面出现较浅的横向裂纹,是由于钢锭皮下气泡暴露于空气中不能焊合而形成,其深度可达10mm 以上。