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起重机车轮原材料的低倍缺陷
钢锭在浇注过程中,在最后凝固部位,由于得不到钢液补充,形成收缩孔洞,称为缩孔。当钢锭热加工成材时,要切除头部,若钢锭切头率不够时,将会使部分缩孔残留于钢中,称之为残余缩孔。

 合金钢的表面质量问题是指结疤、表面夹渣和夹杂、表面裂纹及皮下气泡等缺陷。


       钢的低倍缺陷是通过肉眼或不大于10倍的放大镜检验的。常见的低倍缺陷有缩孔、疏松、偏析、气泡、夹杂和夹渣、翻皮、裂纹、白点等。


       1.缩孔


       钢锭在浇注过程中,在最后凝固部位,由于得不到钢液补充,形成收缩孔洞,称为缩孔。当钢锭热加工成材时,要切除头部,若钢锭切头率不够时,将会使部分缩孔残留于钢中,称之为残余缩孔。


       残余缩孔是钢材中不允许的冶金缺陷。因为残余缩孔是夹杂和气体聚集的地方,在进一步热加工中往往扩展成裂纹,破坏了钢材的连续性。在浇铸钢锭时采取措施,使缩孔集中在钢锭冒口部位,并且在铸锭开坯时保证足够的切头率,即可避免钢材上的残余缩孔缺陷。


       2.疏松


       铸锭内部通常是不致密的,往往存在着很多因收缩或其他原因而引起的细小孔隙,称为疏松。疏松多位于钢锭的上部和中部,缩孔附近常存在较多疏松。钢材在热加工过程中,疏松可得到很大程度的改善;但若原钢锭的疏松较为严重、压缩比不足,则在热加工后疏松还会存在。钢材中如存在疏松,会降低其力学性能,特别是塑性。

 


       3.夹杂和夹渣


       低倍夹杂物分为内在夹杂物与外来夹杂物两种。内在夹杂物是钢在冶炼及凝固过程中,由于复杂的化学反应结果生成的一些化合物,在钢液凝固时来不及上浮而嵌于钢中,如氧化物、硅酸盐、硫化物、氮化物等属于这类夹杂物。但这类夹杂物一般比较细小且弥散分布于钢中而成为高倍夹杂物,只有在少数情况下聚集而成低倍夹杂物。因而低倍夹杂物最常见的还是外来夹杂物。外来夹杂物是冶炼或浇注设备上剥落的耐火材料或未脱净的炉渣及掺入的其他异物,在钢液凝固时嵌入钢中形成的,有时也称为夹渣。


       低倍夹杂物破坏了金属组织的连续性,使钢的性能降低。由于它很脆且硬,故在热加工或热处理时往往形成裂纹,在零件使用过程中可能成为疲劳破坏的根源。所以,钢材或起重机车轮锻件标准均规定低倍酸浸试片上不允许有肉眼可见的夹杂。


       4.翻皮


       翻皮是钢材在浇注过程中将富集夹杂的液面结膜卷入钢中形成的一种缺陷。它的形成原因主要与浇注速度不稳和锭模模壁不光滑有关。翻皮在横向酸浸试件上呈灰白色或暗黑色的不规则条带,条带部位有肉眼可见的夹渣或夹杂物颗粒,显微镜下可见大量的氧化物、硅酸盐等。翻皮是一种不允许的冶金缺陷,因为它破坏了钢材的连续性,使钢材局部严重污染,并在进一步的变形加工中导致裂纹。

 


       5.白点


       钢经热加工后,在一定温度范围冷却较快时,过饱和的原子氢脱溶进入钢内微孔隙中合成为分子氢,形成巨大压力,并和冷却时的热应力及相变所产生的组织应力相结合,使钢材内部产生细小裂纹。这种细小裂纹在钢材的纵向断口上呈圆形或椭圆形的银白色斑点,所以称作白点。在横向热酸浸宏观试样上则呈细小裂纹,故也称作发裂。


       钢锭在浇注过程中,在最后凝固部位,由于得不到钢液补充,形成收缩孔洞,称为缩孔。当钢锭热加工成材时,要切除头部,若钢锭切头率不够时,将会使部分缩孔残留于钢中,称之为残余缩孔。


       白点对钢的机械性能,尤其对塑性和韧性有影响,是许多重要用途的合金钢不允许有的低倍缺陷。白点不是在所有合金钢中都能发现的,主要是在铬镍钢、铬镍钼钢、镍钢、钼钢、锰钢等合金结构钢,和属于马氏体、珠光体的轴承钢和工具钢中发现。


       6.偏析


       偏析是钢中化学成分及杂质的不均匀分布现象,它是钢在冶炼及其结晶过程中,由于某些因素的影响而形成的一种常见缺陷。偏析常对钢的组织和性能带来影响,所以对于偏析缺陷应采取控制使用的办法,即在钢材上切取试片经酸浸蚀后予以评定,并按相应标准和技术要求进行控制。


       在酸浸低倍试片上,各种偏析能清晰地显示其形态,按其形态常将偏析分为方框偏析、点状偏析、波纹偏析、枝晶偏析等。钢材经变形后偏析缺陷的形态会发生一定的变化。

 


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