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大型鍛件的缺陷有很多種,但是常見的并對工件安全性造成嚴重威脅的則主要有以下幾種:裂紋、白點、縮孔、氣泡、夾雜物等。

裂紋內含物多有空氣存在,空氣的聲阻數量級約為102,而金屬材料的聲阻抗數量級約為106,可見空氣和金屬材料的聲學特性相差很大。由前述結論可知,裂紋與基體材料的邊界是“軟”邊界。

白點一般認為是由于工件熱處理過程中氫逸散不充分,殘留在基體中而形成的。由于氫氣的聲學特性阻抗約為1. 15 & 102,遠遠小于金屬材料的聲學阻抗。因此,由前述結論可知,白點缺陷與基體材料的邊界屬于“軟”邊界。

縮孔與氣泡這2種缺陷的內含物均為氣體,氣體的聲特性阻抗數量級為102,遠小于金屬材料的聲特性阻抗,所以這種缺陷與基體材料邊界亦屬于“軟”邊界。

非金屬夾雜物主要是指鋼中的鐵及其他元素與氧、硫、氮等作用形成的化合物,以及在煉鋼和澆注過程中混入鋼中的耐火材料碎片。由于這些碎片的成分主要是S IA l Fe等的氧化物,故可說鋼中的非金屬夾雜物是氣體在鋼中存在的一種形式。這類材料的聲特性阻抗小于金屬基體的聲特性阻抗,所以這類缺陷與基體材料的邊界可被認為是“軟”邊界。

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視頻作者：定襄縣億欣源法蘭加工有限公司

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鍛造鍛件時熱傳遞的基礎知識

一、傳導傳熱 

熱量直接由物體的一部分傳至另一部分，或由一物體直接傳至與其接觸的另一物體，而物體的質點沒有移動（指宏觀的物質移動）的傳熱現象，稱為傳導傳熱。例如，熱處理爐中的熱量由爐墻內表面直接通過爐墻傳至爐墻外表面；工件在爐底板上加熱，爐底板的熱量直接傳給工件而將工件加熱。在這種傳熱方式中，爐墻、爐底板和工件的質點并沒有移動，僅熱量發生了轉移，成于傳導傳熱。 傳導傳熱方式在固體、液體和氣體中都存在，尤其在固體中明顯,而流體(液體或氣體）的傳導能力一般較弱，有的常忽略不計。

二、對流傳熱

流體中不同部分的相對位移，使不同部分的質點相互混合，或者流體質點與固體表面碰撞而進行的熱交換現象，稱為對流傳熱。對流傳熱只有在流體運動時才能發生。鹽浴爐中利用電磁力使熔融鹽液與工件相對流動、在回火爐中熱風循環流經鍛件表面時的傳熱過程都是對流傳熱。

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鍛造工藝不當會使鍛件產生缺陷嗎？

鍛件的缺陷包括表面缺陷和內部缺陷。有的鍛件缺陷會影響后續工序的加工質量，有的則嚴重影響鍛件的性能，降低所制成品件的使用壽命，甚至危及安全。因此，為提高鍛件質量，避免鍛件缺陷的產生，應采取相應的工藝對策，同時還應加強生產全過程的質量控制。

鍛造工藝過程對鍛件質量的影響鍛造工藝過程一般由以下工序組成，即下料、加熱、成形、鍛后冷卻、酸洗及鍛后熱處理。鍛造過程中如果工藝不當將可能產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。如果加熱不當，例如加熱溫度過高和加熱時間過長，將會引起脫碳、過熱、過燒等缺陷。對于斷面尺寸大及導熱性差、塑性低的坯料，若加熱速度太快，保溫時間太短，往往使溫度分布不均勻，引起熱應力，并使坯料發生開裂。

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