鍛件的缺陷包括外表缺陷和內(nèi)部缺陷。有的鍛件缺陷會影響后續(xù)工序的加工質(zhì)量，有的則嚴(yán)重影響鍛件的性能，降低所制廢品件的運(yùn)用壽命，以至危及平安。因而，為進(jìn)步鍛件質(zhì)量，防止鍛件缺陷的產(chǎn)生，應(yīng)采取相應(yīng)的工藝對策，同時還應(yīng)增強(qiáng)消費(fèi)全過程的質(zhì)量控制。本章概要引見三方面的問題：鍛造對金屬組織、性能的影響與鍛件缺陷；鍛件質(zhì)量檢驗(yàn)的內(nèi)容和辦法；鍛件質(zhì)量剖析的普通過程。

　　（一）鍛造對金屬組織和性能的影響 鍛造消費(fèi)中，除了必需保證鍛件所請求的外形和尺寸外，還必需滿足零件在運(yùn)用過程中所提出的性能請求，其中主要包括：強(qiáng)度指針、塑性指針、沖擊韌度、疲倦強(qiáng)度、斷裂韌度和抗應(yīng)力腐蝕性能等，對高溫工作的零件，還有高溫瞬時拉伸性能、耐久性能、抗蠕變性能和熱疲倦性能等。鍛造用的原資料是鑄錠、軋材、擠材和鍛坯。而軋材、擠材和鍛坯分別是鑄錠經(jīng)軋制、擠壓及鍛造加工后構(gòu)成的半廢品。鍛造消費(fèi)中，采用合理的工藝和工藝參數(shù)，能夠經(jīng)過下列幾方面來改善原資料的組織和性能：1）打碎柱狀晶，改善宏觀偏析，把鑄態(tài)組織變?yōu)殄憫B(tài)組織，并在適宜的溫度和應(yīng)力條件下，焊合內(nèi)部孔隙，進(jìn)步資料的致密度；2）鑄錠經(jīng)過鍛造構(gòu)成纖維組織，進(jìn)一步經(jīng)過軋制、擠壓、模鍛，使鍛件得到合理的纖維方向散布；3）控制晶粒的大小和平均度；4）改善第二相（例如：萊氏體鋼中的合金碳化物）的散布；5）使組織得到形變強(qiáng)化或形變——相變強(qiáng)化等。由于上述組織的改善，使鍛件的塑性、沖擊韌度、疲倦強(qiáng)度及耐久性能等也隨之得到了進(jìn)步，然后經(jīng)過零件的最后熱處置就能得到零件所請求的硬度、強(qiáng)度和塑性等良好的綜合性能。但是，假如原資料的質(zhì)量不良或所采用的鍛造工藝不合理，則可能產(chǎn)生鍛件缺陷，包括外表缺陷、內(nèi)部缺陷或性能不合格等。

　?。ǘ┰Y料對鍛件質(zhì)量的影響 原資料的良好質(zhì)量是保證鍛件質(zhì)量的先決條件，如原資料存在缺陷，將影響鍛件的成形過程及鍛件的最終質(zhì)量。如原資料的化學(xué)元素超出規(guī)則的范圍或雜質(zhì)元素含量過高，對鍛件的成形和質(zhì)量都會帶來較大的影響，例如：S、B、Cu、Sn等元素易構(gòu)成低熔點(diǎn)相，使鍛件易呈現(xiàn)熱脆。為了取得實(shí)質(zhì)細(xì)晶粒鋼，鋼中剩余鋁含量需控制在一定范圍內(nèi)，例如Al酸0．02％～0．04％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。含量過少，起不到控制晶粒長大的作用，常易使鍛件的實(shí)質(zhì)晶粒度不合格；含鋁量過多，壓力加工時在構(gòu)成纖維組織的條件下易構(gòu)成木紋狀斷口、撕痕狀斷口等。又如，在1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼中，Ti、Si、Al、Mo的含量越多，則鐵素體相越多，鍛造時愈易構(gòu)成帶狀裂紋，并使零件帶有磁性。如原資料內(nèi)存在縮管剩余、皮下起泡、嚴(yán)重碳化物偏析、粗大的非金屬夾雜物（夾渣）等缺陷，鍛造時易使鍛件產(chǎn)生裂紋。原資料內(nèi)的樹枝狀晶、嚴(yán)重疏松、非金屬夾雜物、白點(diǎn)、氧化膜、偏析帶及異金屬混人等缺陷，易惹起鍛件性能降落。原資料的外表裂紋、折疊、結(jié)疤、粗晶環(huán)等易形成鍛件的外表裂紋。

　　 （三）鍛造工藝過程對鍛件質(zhì)量的影響 鍛造工藝過程普通由以下工序組成，即下料、加熱、成形、鍛后冷卻、酸洗及鍛后熱處置。鍛造過程中假如工藝不當(dāng)將可能產(chǎn)生一系列的鍛件缺陷。加熱工藝包括裝爐溫度、加熱溫度、加熱速度、保溫時間、爐氣成分等。假如加熱不當(dāng)，例如加熱溫渡過高和加熱時間過長，將會惹起脫碳、過熱、過燒等缺陷。 關(guān)于斷面尺寸大及導(dǎo)熱性差、塑性低的坯料，若加熱速度太快，保溫時間太短，常常使溫度散布不平均，惹起熱應(yīng)力，并使坯料發(fā)作開裂。鍛形成形工藝包括變形方式、變形水平、變形溫度、變形速度、應(yīng)力狀態(tài)、工模具的情兄和光滑條件等，假如成形工藝不當(dāng)，將可能惹起粗大晶粒、晶粒不均、各種裂紋、折疊。寒流、渦流、鑄態(tài)組織殘留等。 鍛后冷卻過程中，假如工藝不當(dāng)可能惹起冷卻裂紋、白點(diǎn)、網(wǎng)狀碳化物等。

　?。ㄋ模╁懠M織對最終熱處置后的組織和性能的影響 奧氏體和鐵素體耐熱不銹鋼、高溫合金、鋁合金、鎂合金等在加熱和冷卻過程中，沒有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的資料，以及一些銅合金和鈦合金等，在鍛造過程中產(chǎn)生的組織缺陷用熱處置的方法不能改善。在加熱和冷卻過程中有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的資料，如構(gòu)造鋼和馬氏體不銹鋼等，由于鍛造工藝不當(dāng)惹起的某些組織缺陷或原資料遺留的某些缺陷，對熱處置后的鍛件質(zhì)量有很大影響?，F(xiàn)舉例闡明如下：

      1）有些鍛件的組織缺陷，在鍛后熱處置時能夠得到改善，鍛件最終熱處置后仍可取得稱心的組織和性能。例如，在普通過熱的構(gòu)造鋼鍛件中的粗晶和魏氏組織，過共析鋼和軸承鋼由于冷卻不當(dāng)惹起的細(xì)微的網(wǎng)狀碳化物等。

      2）有些鍛件的組織缺陷，用正常的熱處置較難消弭，需用高溫正火、重復(fù)正火、低溫合成、高溫擴(kuò)散退火等措施才干得到改善。例如，低倍粗晶、9Cr18不銹鋼的孿晶碳化物等。

      3）有些鍛件的組織缺陷，用普通熱處置工藝不能消弭，結(jié)果使最終熱處置后的鍛件性能降落，以至不合格。例如，嚴(yán)重的石狀斷口和棱面斷口、過燒、不銹鋼中的鐵素體帶、萊氏體高合金工具鋼中的碳化物網(wǎng)和帶等。

      4）有些鍛件的組織缺陷，在最終熱處置時將會進(jìn)一步開展，以至惹起開裂。例如，合金構(gòu)造鋼鍛件中的粗晶組織，假如鍛后熱處置時未得到改善，在碳、氮共滲和淬火后常惹起馬氏體針粗大和性能不合格；高速鋼中的粗大帶狀碳化物，淬火經(jīng)常惹起開裂。 鍛造過程中常見的缺陷及其產(chǎn)生緣由在第二章中將詳細(xì)引見。應(yīng)當(dāng)指出，各種成形辦法中的常見缺陷和各類資料鍛件的主要缺陷都是有其規(guī)律的。不同成形辦法，由于其受力狀況不同，應(yīng)力應(yīng)變特性不一樣，因此可能產(chǎn)生的主要缺陷也是不一樣的。例如，坯料鐓粗時的主要缺陷是側(cè)外表產(chǎn)生縱向或45°方向的裂紋，錠料鐓粗后上、下端常殘留鑄態(tài)組織等；矩形截面坯料拔長時的主要缺陷是外表的橫向裂紋和角裂，內(nèi)部的對角線裂紋和橫向裂紋；開式模鍛時的主要缺陷則是充不滿、折疊和錯移等。各主要成形工序中常見的缺陷將在第四章中細(xì)致引見。 不同品種的資料，由于其成分、組織不同，在加熱、鍛造和冷卻過程中，其組織變化和力學(xué)行為也不同，因此鍛造工藝不當(dāng)時，可能產(chǎn)生的缺陷也有其特殊性。例如，萊氏體高合金工具鋼鍛件的缺陷主要是碳化物顆粒粗大、散布不平均和裂紋，高溫合金鍛件的缺陷主要是粗晶和裂紋；奧氏體不銹鋼鍛件的缺陷主要是晶間貧鉻，抗晶間腐蝕才能降落，鐵素體帶狀組織和裂紋等；鋁合金鍛件的缺陷主要是粗晶、折疊、渦流、穿流等。