第五章 塑性成形质量定性分析-2009.

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1、 第一节第一节 概概 述述第五章第五章 塑性成形质量的定性分析塑性成形质量的定性分析金属塑性成型件质量分析的金属塑性成型件质量分析的目的目的塑性成型件可能产生各种类型的缺陷，可能造成重大安全事塑性成型件可能产生各种类型的缺陷，可能造成重大安全事故故了解了解塑性成型件塑性成型件缺陷形成特点及防止措施。缺陷形成特点及防止措施。优化和控制热力学工艺参数及其他工艺参数改善产品质量和优化和控制热力学工艺参数及其他工艺参数改善产品质量和性能性能保证保证塑性成型件塑性成型件的质量满足设计时的各项指标的质量满足设计时的各项指标防止缺陷再次发生，保证下批产品符合设计技术标准防止缺陷再次发生，保证下批产品符合设计

2、技术标准提高产品质量提高产品质量金属塑性成形原理塑性成形质量定性分析2对于塑性成形件的要求对于塑性成形件的要求表面裂纹表面裂纹折叠折叠缺肉缺肉错插错插表面麻坑表面麻坑表面气泡表面气泡桔皮状表面桔皮状表面金属塑性成形原理塑性成形质量定性分析塑性成形件的塑性成形件的质量分：质量分：外形质量外形质量3金属塑性成形原理塑性成形质量定性分析内部质量内部质量外形质量比较直观，而内部质量（组织、性能、外形质量比较直观，而内部质量（组织、性能、微裂纹、空洞等）问题必须借助于一些专门的微裂纹、空洞等）问题必须借助于一些专门的试验方法才能分析清楚。试验方法才能分析清楚。 4 必须保证所要求的形状和尺寸必须保证所要

3、求的形状和尺寸（外形质量）外形质量） 必须满足零件在使用过程中所提出的各种性必须满足零件在使用过程中所提出的各种性能要求能要求（内部质量（内部质量）。如强韧性（。如强韧性（ 、 、b 、s 、k 、-1 ）、硬度（）、硬度（HB或或HRC）和抗应力腐蚀）和抗应力腐蚀性能等，对在高温下工作的零件，还要求有高温性能等，对在高温下工作的零件，还要求有高温瞬时拉伸性能、持久性能、抗蠕变性能和热疲劳瞬时拉伸性能、持久性能、抗蠕变性能和热疲劳性能等。性能等。塑性成形件的要求如下：塑性成形件的要求如下：影响塑性成形件的质量的因素影响塑性成形件的质量的因素按工序分按工序分按过程分按过程分原材料生产过程中的缺陷

4、原材料生产过程中的缺陷塑性成型过程中的缺陷塑性成型过程中的缺陷热处理过程中的缺陷热处理过程中的缺陷下料阶段产生的缺陷下料阶段产生的缺陷加热阶段产生的缺陷加热阶段产生的缺陷塑性成型过程产生的缺陷塑性成型过程产生的缺陷冷却过程中产生的缺陷冷却过程中产生的缺陷清理过程中产生的缺陷清理过程中产生的缺陷金属塑性成形原理塑性成形质量定性分析6原材料生产过原材料生产过程中的缺陷程中的缺陷缺陷主要有：毛细裂纹、结疤、折叠、缺陷主要有：毛细裂纹、结疤、折叠、非金属夹杂、碳化物偏析、异金属夹非金属夹杂、碳化物偏析、异金属夹杂物、白点、缩孔残余等。杂物、白点、缩孔残余等。 加热阶段产加热阶段产生的缺陷生的缺陷过热、

5、过烧、加热裂纹、铜脆、脱碳、过热、过烧、加热裂纹、铜脆、脱碳、增碳。增碳。塑性成型过塑性成型过程中的缺陷程中的缺陷缺陷主要有：大晶粒、晶粒不均匀、缺陷主要有：大晶粒、晶粒不均匀、裂纹（十字裂纹、表面龟裂、飞边裂裂纹（十字裂纹、表面龟裂、飞边裂纹、分模面裂纹、孔边龟裂等）、锻纹、分模面裂纹、孔边龟裂等）、锻造折叠、穿流、带状组织等。造折叠、穿流、带状组织等。7锻后冷却不当锻后冷却不当产生的缺陷产生的缺陷冷却裂纹、网状碳化物等。冷却裂纹、网状碳化物等。热处理过程中热处理过程中的缺陷的缺陷硬度不高或过低、硬度不均等。硬度不高或过低、硬度不均等。8 一、原材料及塑性成形过程中常见的缺陷类型一、原材料及

6、塑性成形过程中常见的缺陷类型缺陷按表现形式划分缺陷按表现形式划分内部缺陷内部缺陷外部缺陷外部缺陷性能缺陷性能缺陷表表面面裂纹，折叠裂纹，折叠、缺肉、错插、表面麻坑、缺肉、错插、表面麻坑、表面气泡、表面气泡、桔皮状表面桔皮状表面低倍缺陷低倍缺陷: :内裂、缩孔、疏松、白点、锻造流纹紊内裂、缩孔、疏松、白点、锻造流纹紊乱、偏析、粗晶、石状断口、异金属夹杂等。乱、偏析、粗晶、石状断口、异金属夹杂等。显微缺陷：显微缺陷：脱碳、增碳，带状组织、铸造组织脱碳、增碳，带状组织、铸造组织残留和碳化物偏析级别不合格残留和碳化物偏析级别不合格室温强度、塑性、韧性或疲劳性能等不合格；高温室温强度、塑性、韧性或疲劳性

7、能等不合格；高温瞬时强度，持久强度、持久塑性、蠕变强度不合格瞬时强度，持久强度、持久塑性、蠕变强度不合格9金属塑性成形原理塑性成形质量定性分析（1 1）调查原始情况）调查原始情况 在原材料方面在原材料方面，要弄清楚塑性成形件材料牌，要弄清楚塑性成形件材料牌号、化学成分、材料规格和原材料质量保证单上所号、化学成分、材料规格和原材料质量保证单上所载明的各项试验结果，必要时还要原材料的冶炼、载明的各项试验结果，必要时还要原材料的冶炼、加工工艺情况，以及强韧性（加工工艺情况，以及强韧性（、b b、s s、k k、-1-1）、硬度（）、硬度（HBHB或或HRCHRC） 在塑性成形工艺在塑性成形工艺：要调

8、查工艺规程的制定是：要调查工艺规程的制定是否合理、加热设备及加热工艺是否正常、塑性成形否合理、加热设备及加热工艺是否正常、塑性成形操作是否得当等。操作是否得当等。 热处理工艺方面热处理工艺方面：要调查工艺规程的制定是：要调查工艺规程的制定是否合理。否合理。1.1.塑性成形件质量的一般过程塑性成形件质量的一般过程二、塑性成形质量分析的一般过程及分析方法二、塑性成形质量分析的一般过程及分析方法 10（2 2）弄清质量问题）弄清质量问题 在这一阶段中，主要是查明塑性成形件缺在这一阶段中，主要是查明塑性成形件缺陷部位、缺陷处的宏观特征，并初步确定陷部位、缺陷处的宏观特征，并初步确定是原材料质量问题引起

9、的缺陷还是塑性成是原材料质量问题引起的缺陷还是塑性成形工艺或热处理工艺本身造成的缺陷。形工艺或热处理工艺本身造成的缺陷。11（3 3）试验研究分析）试验研究分析 这是确定塑性成形缺陷这是确定塑性成形缺陷原因的主要实验阶段，即对有缺陷的成形件进原因的主要实验阶段，即对有缺陷的成形件进行取样分析，确定其宏观与微观组织特征，必行取样分析，确定其宏观与微观组织特征，必要时还需做工艺参数的对比试验，研究和分析要时还需做工艺参数的对比试验，研究和分析产生缺陷的原因。产生缺陷的原因。（4 4）提出解决措施）提出解决措施 在明确成形件中产生缺在明确成形件中产生缺陷原因的基础上，结合产生实际提出预防措施陷原因的

10、基础上，结合产生实际提出预防措施及解决方法，并且通过生产实践加以验证，不及解决方法，并且通过生产实践加以验证，不断总结经验，不断修改措施，以达到防止产生断总结经验，不断修改措施，以达到防止产生缺陷和提高塑性成形质量之目的。缺陷和提高塑性成形质量之目的。 12分析方法主要有：分析方法主要有：低倍组织试验低倍组织试验金相试验金相试验金属变形流动分析试验金属变形流动分析试验以上将待分析的缺陷成形件进行解剖，从缺陷处取样以上将待分析的缺陷成形件进行解剖，从缺陷处取样分析，故称分析，故称破坏试验。破坏试验。对于某些对于某些重要的大型锻件和军工用大型锻件重要的大型锻件和军工用大型锻件，应采，应采用用非破坏

11、试验：非破坏试验：即采用先进的无损探伤技术。无损即采用先进的无损探伤技术。无损探伤包括：探伤包括：超声波探伤超声波探伤 渗透探伤渗透探伤 磁力探伤磁力探伤2.塑性成形质量分析的方法 13金属塑性成形原理塑性成形质量定性分析低倍组织低倍组织试验试验是指用肉眼或不大于是指用肉眼或不大于2020倍的放大镜来倍的放大镜来观察分析金属及合金的断口组织状态。观察分析金属及合金的断口组织状态。用来检查成形件的宏观缺陷，特别是用来检查成形件的宏观缺陷，特别是对断口进行初步的观察和分析对断口进行初步的观察和分析高倍组织试高倍组织试验（金相试验（金相试验）验）普通金相显微镜、透射式电子显微镜普通金相显微镜、透射式