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大型锻件中常见缺陷

日期:2019-06-01 21:51 作者:宇斯顿轴承
    1.偏析
    钢中化学(Chemistry)成分(ingredient)与杂质分布的不均匀(jūn yún)现象,称为偏析。一般将高于平均成分者,称为正偏析,低于平均成分者,称为负偏析。尚有宏观偏析,如区域偏析与微观偏析,如枝晶偏析,晶间偏析之分。
    大锻件中的偏析与钢锭偏析密切相关,而钢锭偏析程度又与钢种、锭型、冶炼(smelting)质量(Mass)及浇注条件(tiáo jiàn)等有关。宇斯顿轴承当轴的中心线与轴承座中心线不重合而有角度误差的时候,或因轴受力而弯曲或倾斜时,会造成轴承的内外圈轴线发生偏斜。这时,应采用有一定调心性能的调心轴承或带座外球面球轴承。合金元素、杂质含量、钢中气体(gases)均加剧偏析的发展。钢锭愈大,浇注温度(temperature)愈高,浇注速度愈快,偏析程度愈严重。
   
  (1)区域偏析
    它属于宏观偏析,是由钢液在凝固过程(process)中选择结晶,溶解度(solubility)变化和比重差异引起的。如钢中气体在上浮过程中带动富集杂质的钢液上升的条状轨迹,形成须状∧形偏析。顶部先结晶的晶体和高熔点的杂质下沉,仿佛结晶雨下落形成的轴心∨形偏析。沉淀于锭底形成负偏析沉积(sedimentation)锥。最后凝固上部区域,碳(C)、硫、磷(P)等偏析元素富集,成为缺陷较多的正偏析区。

  ①“∧”型偏析带
  ②“∨”型偏析带
  ③负偏析区
    防止(fáng zhǐ)区域偏析的对策是:
    1)降低钢中硫、磷(P)等偏析元素和气体(gases)的含量,如采用炉外精炼,真空碳脱氧(降低氧含量)(VCD)处理(processing)及锭底吹氩工艺。
    2)采用多炉合浇、冒口补浇、振动浇注及发热绝热冒口,增强(enhancement)冒口补缩能力等措施(指针对问题的解决办法)。
    3)严格控制(control)注温与注速,采用短粗锭型,改善结晶条件。宇斯顿轴承当轴的中心线与轴承座中心线不重合而有角度误差的时候,或因轴受力而弯曲或倾斜时,会造成轴承的内外圈轴线发生偏斜。这时,应采用有一定调心性能的调心轴承或带座外球面球轴承。
    在锻件横向低倍试片上,呈现与锭型轮廓相对应的框形特征,亦称框形偏析。图片6-2是30CrMnSiNiA钢制模锻件低倍试片上显示的锭型偏析。因锭中偏析带在变形时,沿分模面扩展而呈现为框形。偏析带由小孔隙及富集元素构成,对锻件组织性能(xìng néng)的均匀性有不良的影响。
    电渣重熔以其纯净度高、结晶结构(Structure)合理,成为生产(Produce)重要大锻件钢坯的方法,但是如果在重熔过程(process)中电流(Electron flow)、电压不稳定,则会形成波纹状偏析。当电流、电压增高时,钢液过热,结晶速度减缓,钢液中的溶质元素在结晶前沿偏聚形成富集带;当电流、电压减小时,熔质元素偏聚程度减小,这种周期性的变化,便形成了波纹状的偏析条带,如图片6-3所示。
    区域偏析在横向低倍酸(Acerbity)浸试片上呈分散的深色斑(stain)点状,称之为点状偏析。圆锥滚子轴承属于滚动轴承中的一种,是现代化机械中广泛运用的部件之一。它是依靠主要元件之间的滚动接触来支撑转动零件的。滚子轴承现大多已经标准化。滚子轴承具有启动所需力矩小、旋转精度高、选用方便等优点。图片6-4为分布于整个横向截面上的点状偏析。

  1:1盐酸水溶液热蚀
   
  (2)枝晶偏析
    它属于微观偏析。树枝状结晶与晶间微区成分(ingredient)的不均匀(jūn yún)性,可能引起
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