鍛造件主要缺陷特征說明及產生原因的分析
鍛造件缺陷是指鍛造過程中鍛件上產生的外在的和內在的質量不合要求的各種毛病。鍛件缺陷如按其表現形式來
區分，可分為：外部的、內部的和性能的三種。外部缺陷如幾何尺寸和形狀不符合要求。表面裂紋、折疊、缺肉、
錯差。模 鍛不足、表面麻坑、表面氣泡和橘皮狀表面等。這類缺陷顯露在鍛件的外表面 上，比較容易發現或觀察
到。內部缺陷又可分為低倍缺陷和顯微缺陷兩類。前者如內裂。縮孔、疏松、白 點、鍛造流紋紊亂、偏析、粗晶、
石狀斷口、異金屬夾雜等；后者如脫碳、增 碳、帶狀組織。鑄造組織殘留和碳化物偏析級別不符合要求等。內部
缺陷存在 于鍛件的內部，原因復雜，不易辨認，常常給生產造成較大的困難。反映在性能方面的缺陷，如室溫強
度、塑性。韌性或疲勞性能等不合格；或 者高溫瞬時強度，持久強度、持久塑性、蠕變強度不符合要求等。性能
方面的 缺陷，只有在進行了性能試驗之后，才能確切知道。 值得注意的是內外部和性能方面的缺陷這三者之間，
常常有不可分割的 聯系。例如過熱和過燒表現于外部常為裂紋的形式：表現于內部則為晶粒粗 大或脫碳，表現在
性能方面則為塑性和韌性的降低。因此，為了準確確定鍛件 缺陷的原因，除了必須辨明它們的形態和特征之外，
還應注意找出它們之間的內在聯系。按產生缺陷的工序或過程分類鍛件缺陷按其產生于哪個過程來區分可分為：
原材料生產過程產生的缺陷。
一、原材料產生的缺陷
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缺陷名稱 |
主要特征 |
產生原因及的后果 |
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毛細裂紋 （發裂） |
位于鋼材表面，深約0.5-1.5mm 的毛細裂紋 |
軋制鋼材時，鋼錠的皮下氣泡被輾長而 破裂形成 的。鍛前若不去掉，可能引 起鍛件裂紋 |
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結疤 |
在鋼材表面局部地方存在的一層 易剝落的薄膜，其厚度可達1.5 mm左右。鍛造時不能焊合，以 結疤形態出現在鍛件表面上 |
澆注時，由于鋼液飛濺而凝結在鋼錠表 面，軋制時被壓成薄臘而貼附在軋材表 面即為結疤。鍛后經酸洗清理，結疤剝 落，鍛件表面上出現凹坑 |
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折縫 （折疊） |
在軋材端面上的直徑兩端出現方 向相反的折縫。折縫同圓弧切線 成一角度，折縫內有氧化夾雜， 四周有脫碳 |
軋輥上型槽定徑不正確，或型槽磨損面 產生的毛刺在軋制時被卷成折疊 鍛前若不去掉，將殘留鍛件表面 |
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非金屬 夾雜物 |
在軋材的縱斷面上出現被拉長了 的，或被破碎但沿縱向斷續分布 的非金屬夾雜。前者如硫化物， 后者如氧化物、脆性硅酸鹽 |
主要是由于在熔煉時，金屬與爐氣、 容器之間發生化反應形成的；另外， 在熔煉澆注時由于耐火材料、砂子等 落入鋼液而引起 |
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層狀斷口 |
往往出現在鋼材的軸心部分。在 鋼材的斷口或斷面上，出現一些 與折斷了的石板、樹皮相似的形 貌。這種缺陷在合金鋼，特別是 鉻鎳鋼、鉻鎳鎢鋼中出現較多， 在碳鋼中也有發現 |
鋼中存在非金屬夾雜物，枝晶偏析、 氣孔、疏松等缺陷，在鍛軋過程中沿 縱向被拉長，使鋼材斷口呈片層狀 層狀斷口嚴重隊低鋼材橫向力學性能， 鍛造時極易沿分層破裂 |
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成分偏 析帶 |
在某些合金結構鋼，如 40GrNiMoA，38GrMoAlA等鍛 件的縱向低倍上，沿流線方向出 現不同于流線的條狀或條帶狀缺 陷。缺陷區的顯微硬度與正常區 的明顯不同 |
成分偏析帶主要是由于原材生產過程 中合金元素發生偏析造成的 輕微的成分偏析帶對力學性能影響不 大，嚴重的偏析帶低明顯降低鍛件的 塑性和韌性 |
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亮條或 亮帶 |
在鍛件表面或鍛件加工過的表面 上，出現長度不等的亮條。亮條 大多沿鍛件縱向分布。這種缺陷 主要出現在鈦合金和高溫合金鍛 件中 |
由于合金元素偏析造成。鈦合金鍛件 中的亮條，多屬低鋁低釩偏析區；高 溫合金鍛件上的亮條區，多屬鎳鉻鈷 等元素偏高 亮條的存在使材料的塑性和韌性下降 |
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碳化物 偏析級 別不合 格 |
經常在高速鋼、高鉻冷變形模具 鋼等碳含量高的合金鋼中出現， 其犍點是在局部區域有較多的碳 化物集聚，使碳化物偏析超過了 許可的標準 |
由于鋼中萊氏體共晶碳化物在開坯和 軋制時未充分破碎、均勻分開所造成 嚴重的碳化物偏析容易引起鍛件過熱、 過燒或開裂 |
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白點 |
在鋼坯的縱向斷口上呈圓形或隨 圓形的銀白色斑點，在橫向斷口 上呈現細小的裂紋。白點的大小 不一，長度為1-20mm或更長 白點在合金結構鋼中常見，在普 通碳鋼中也有發現 |
由于鋼中含氫較多和相變時組織應力 大引起。大型鋼坯鍛軋后冷卻較快時 容易產生白點 白點是隱藏在內部的裂紋，降低鋼的 塑性和強度，白點是應力集中點，在 交變載荷作用下易引疲勞裂紋 |
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縮孔殘余 |
在鍛件低倍檢查時，出現不規則 的皺折狀縫隙，形似裂紋，呈現 深褐色或灰白色；高倍檢查縮孔 殘余附近有大量非金屬夾雜物， 質脆易剝落 |
由于鋼錠冒口部分產生的集中縮孔未 切除干凈，開坯和軋制時殘留在鋼坯 內部而產生的 |
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鋁合金擠 壓棒材上 的粗晶環 |
經熱處理后供應的鋁合金擠壓棒 材，在其橫斷面外層環形內出現 粗大晶粒，稱粗晶環。粗晶環的 厚度，從棒材的開始擠出端至末 端是逐漸增加的 |
主要是由于鋁合金中Mn、Cr等元素以 及擠壓時金屬與擠壓筒壁之間的摩擦， 使棒材表面層變形劇烈所致 具有粗晶環的坯料，鍛造時容易開裂， 如留在鍛件上將降低零件性能 |
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鋁合金 氧化膜 |
在鍛件低倍上氧化膜沿金屬流線 分布，呈現黑色短線狀。在垂直 于氧化膜縱向的斷口上，氧化膜 類似撕裂分層；在平行于氧化膜 縱向的斷口上，氧化膜呈片狀或 細小密集的點狀 模鍛件內的氧化膜，容易在腹板 上或分模面附近見到 |
熔煉時鋁液中沒有去除的氧化物夾雜， 在澆注過程中由表面卷入金屬液內，在 擠壓、鍛造等變形過程中被拉長、變薄 而成為氧化膜 氧化膜對鍛件縱向力學性能影響小，對 橫向，特點是短橫向力學齡前性能的影 響較大 按照鍛件類別和氧化膜標標準進行比較， 不合格的才報廢 |
下料產生的缺陷：
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切斜 |
坯料端面與坯料軸線傾斜，超過 了許可的規定值 |
剪切時棒料未壓緊造成的，切斜的坯料 鐓粗時容易彎曲、模鍛時不好定位，易 形成折疊 |
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坯料端部 彎曲并帶 毛刺 |
切料時部分金屬被帶入剪刀間隙 之間，形成尖銳的毛刺，坯料端 部有彎曲變形 |
由于剪刀片之間間隙太大，或刃口不銳 利造成有毛刺的坯料，鍛造時容易產生 折疊 |
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坯料端 部凹陷 或凸起 |
坯料端面中心部分金屬是拉斷 的，因而端面上出現凸起或凹 陷。 |
刀片之間的間隙太小，坯料中心部分金 屬不是被剪斷的而是拉斷的，使部分金 屬被拉掉。 這樣的坯料鍛造時容易產生折疊和裂紋 |
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端部裂紋 |
主要是在剪切大截面坯料時出 現，在冷態下剪切合金鋼或高 碳鋼時，也有這種裂紋 |
由于材料硬度過高、剪切時刀片上的單 位壓力太大而引起鍛造將使端部裂紋進 一步擴大 |
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凸芯開裂 |
車床下料時，在坯料端面上往 往留有凸芯，若未去掉，則在 鍛造時可能導致在凸芯周圍形 成開裂 |
由于凸世截面小、冷卻快：端面面積大、 冷卻慢、因而導致在凸芯周圍形成裂紋 |
鍛造過程產生的缺陷和熱處理過程產生的缺陷。按照鍛造過程中各工序的順序 還可將鍛造過程中產生的缺陷，
細分為以下幾類：由下料產生的缺陷；由加熱 產生的缺陷：由鍛造產生的缺陷：由冷卻產生的缺陷和由清理產
生的缺陷等。 不同工序可以產生不同形式的缺陷，但是，同一種形式的缺陷也可以來自不同 的工序。由于產
生鍛件缺陷的原因往往與原材料生產過程和鍛后熱處理有關， 因此在分析鍛件缺陷產生的原因時，不要孤立地
來進行。
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