一、加热开裂
轴承钢锻件加热开裂有两种原因:①加热过程中热应力造成;②锻造过程中变形量太大、终锻温度太低、始锻、终锻时用力过大、未及时去应力、锻件结构不合理等原因均可造成锻件开裂。
本文讨论的是热应力造成的加热开裂。钢材在加热过程中,热量总是有表层向内部传递的,因表层温度高于内层,形成了一定的温度差,此时外层的膨胀大于内层膨胀,内、外层相互牵制就会产生温度应力(热应力)。当温度应力大于此时钢材的强度极限时,钢材中心部位就会产生裂纹,这种现象称为热裂开。
加热裂开是轴承锻造中不能允许的致命缺陷。究其原因主要是加热速度过快造成的,尤其是在800℃以下加热,由于金属的塑性差,更容易出现裂开。当轴承钢加热温度达到900℃以上时,热应力能够被塑性变形抵消一部分,允许适当提高加热速度,此时不仅不易产生裂开,而且对减少轴承钢氧化有积极作用。杜绝加热开裂就是在800 ℃以下必须缓慢加热(俗称热透),在工艺上规定加热时长,没有其他好的办法。
二、锻造折叠
锻造折叠是指轴承钢套圈零件在辗扩过程中,由于零件长径比不佳或操作不当等原因,辗扩后的零件平面(滚动面也可能产生)有时会产生凹心过深,不能被车、磨加工工艺留量所包容,成品零件平面上会出现长条或者弧形裂纹缺陷(裂纹周边经热酸洗检查有脱碳现象)。外观呈明显黑色。
锻造折叠产生原因是轴承套圈锻造过程中金属对流汇合形成的,也可能是变形后的金属弯曲回流形成,部分金属变形后被压入到另一部分金属内也可发生锻造折叠。锻造折叠一般发生在零件表面,比较容易发现。
避免锻造折叠的方法是:
1、合理设计锻件毛坯尺寸,使之优化,特别注意长径比不佳的中大型产品工艺性。
2、提高模具的表面粗糙度,尽可能减少金属和模具的摩擦力。适当增大模具圆角半径,注意润滑。
通过总结生产实践中的轴承零件常见锻造缺陷,分析了几种常见锻造缺陷产生的原因或机理,给出了基本的解决方法,对于从事轴承零件锻造的专业人员来说,具有较好的参考价值。当然轴承零件锻造缺陷不限于上述几种形式,也有可能产生其他形式缺陷,有时是几种缺陷的叠加,如大晶粒、晶粒不均匀、冷硬现象等锻造缺陷在此不一一叙述。
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