1 - 分类名称: 锻件缺陷的分类 内容描述: 锻件缺陷主要按以下两种方法分类。 一、按缺陷表现形式分类 锻件的缺陷如按其表现形式来区分，可分为：外部的、内部的和性能的三种 外部缺陷如几何尺寸和形状不符合要求。表面裂纹、折叠、缺肉、错差。模 锻不足、表面麻坑、表面气泡和橘皮状表面等。这类缺陷显露在锻件的外表面 上，比较容易发现或观察到。 内部缺陷又可分为低倍缺陷和显微缺陷两类。前者如内裂。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；后者如脱碳、增 碳、带状组织。铸造组织残留和碳化物偏析级别不符合要求等。内部缺陷存在 于锻件的内部，原因复杂，不易辨认，常常给生产造成较大的困难。 反映在性能方面的缺陷，如室温强度、塑性。韧性或疲劳性能等不合格；或 者高温瞬时强度，持久强度、持久塑性、蠕变强度不符合要求等。性能方面的 缺陷，只有在进行了性能试验之后，才能确切知道。 值得注意的是，内部。外部和性能方面的缺陷这三者之间，常常有不可分割的 联系。例如，过热和过烧表现于外部常为裂纹的形式：表现于内部则为晶粒粗 大或脱碳，表现在性能方面则为塑性和韧性的降低。因此，为了准确确定锻件 缺陷的原因，除了必须辨明它们的形态和特征之外，还应注意找出它们之间的 内在联系。 二、按产生缺陷的工序或过程分类 锻件缺陷按其产生于哪个过程来区分，可分为：原材料生产过程产生的缺陷 锻造过程产生的缺陷和热处理过程产生的缺陷。按照锻造过程中各工序的顺序 还可将锻造过程中产生的缺陷，细分为以下几类：由下料产生的缺陷；由加热 产生的缺陷：由锻造产生的缺陷：由冷却产生的缺陷和由清理产生的缺陷等。 不同工序可以产生不同形式的缺陷，但是，同一种形式的缺陷也可以来自不同 的工序。由于产生锻件缺陷的原因往往与原材料生产过程和锻后热处理有关， 因此在分析锻件缺陷产生的原因时，不要孤立地来进行。 锻件质量检验 。 。 ， - 2 - 分类 名称 质量检验的内容 内容 描述 质量检验内容包括两部分： 1.锻件等级及检验项目（见表 1）。 2.试验方法标准（见表 2）。 附属 图表 (1): 表 1 附属 图表 (2): - 3 - 表 2 分类名称: 锻件几何形状与尺寸的检验 内容描述: 1．锻件长度尺寸检验 可用直尺、卡钳、卡尺或游标卡尺等通用量具进行测量。 2．锻件高度（或横向尺寸）与直径检验 一般情况用卡钳或游标卡尺测量，如批量大，可用专用极限卡板测量。 3．锻件厚度检验 通常用卡钳或游标卡尺测量，若生产批量大，可用带有扇形刻度的外卡钳来测 量。 4．锻件圆柱形与圆角半径检验 可用半径样板或外半径、内半径极限样板测量。 5．锻件上角度的检验 锻件上的倾斜角度，可用测角器来测量。 6．锻件孔径检测 （1）如果孔没有斜度，则用游标尺测量，也可用卡钳来测量。 （2）如果孔有斜度，生产批量又大，则可用极限塞规测量。 （3）如果孔径很大，则可用大刻度的游标卡尺，或用样板检验。 7．锻件错位检验 （1）如果锻件上端面高出分模面且有 7-10 度的出模斜度，或者分模面的位置 在锻件本体中间，即可在切边前观察到锻件是否有错位。 （2）如错位不易观察到，则可将锻件下半部固定，对上半部进行划线检验， 或者用专用样板检验。 （3）横截面为圆形的锻件，可用游标卡尺测量分模线的直径误差。 8．锻件挠度直径检验 （1）对于等截面的长轴类锻件，在平板上，慢漫地反复旋转锻件。即可测出 轴线的最大挠度。 （2）将锻件两端支放在专门数据的V 形块或滚棒上，旋转锻件，通过仪表即可 测出锻件两支点间的最大挠度值。 9．锻件平面垂直度检验 如果要检验锻件上某个端面（如突缘）与锻件中心线的垂直度，则可将锻件放 - 4 - 置在两个V 型块上，通过测量仪表测量该端面的跳动值。 10．锻件平面平行度检验 可选定锻件某一端面作为基准，借助测量仪表即可测出平行面间平行度的误 差。 分类名称: 锻件表面质量检验 内容描述: 1．目视检查 目视检查是锻件表面质量最普遍、最常用的方法。观察锻件表面有无裂纹、折 迭、压伤、斑点、表面过烧等缺陷。 2．磁粉检查 磁粉检查通称磁粉探伤或磁力探伤。它可以发现肉眼不能检查出的细小裂纹、 隐蔽在表皮下的裂纹等表面缺陷，但只能用于碳钢、工具钢、合金结构钢等有 磁性的材料，而且锻件表面要平整光滑，粗糙的表面有可能导致不正确的检验 结果。 干粉法：将干粉通过喷枪喷射到零件表面上，观察零件缺陷处磁粉聚集情况， 即可判断缺陷部位、形状大小。 湿粉法：将磁粉末悬浮在煤油或水溶液中，然后将悬浮的磁粉油液喷射或浇注 在磁化的零件表面上，油液中的磁粉，遇到固缺陷产生的局部漏磁磁极后，被 吸附聚集成缺陷大小和形状的磁粉堆。为了显示横向裂纹，须对工件进行纵向 磁化。如要显示纵向缺陷，可直接沿工件通电，以便实现周向磁化。磁粉深伤 法可以迅速可靠地发现工件表面或近表面的细裂纹、发裂等缺陷。磁粉探伤灵 敏度高、速度快、设备简单、操炸简便而且成本比较低。但是，这种方法只能 检验磁性磁力的表面或近表面处的缺陷。 3．荧光检验 对于非铁磁性材料，如有色合金、高温合金、不锈钢等锻件的表面缺陷，可采 用荧光检验，也叫荧光探伤。 4．着色渗透探伤 用带有彩色的高渗透性油液，使之渗人锻件表面缺陷中，然后用肉眼即可看到' 彩象'，从而发现表面缺陷。 荧光、着色两种检验方法的工艺过程和灵敏度都差不多。着色法明显的好处是 用肉眼在普通光线下即可观察，不必象荧光法那样要在暗室内用紫外线照射。 - 5 - 分类名 称 锻件内部质量检验 内容描 述 1．超声波探伤 要求锻件表面粗糙度小于Ra3.2。 缺陷大小的确定，主要根据经验判断，也可以预先制作好各种不同性质、不同深度、不同 大小的人为缺陷的标准试块。缺陷的具体位置与形状的确定与探头的数目和位置有关。 对于裂纹、夹杂等缺陷的探测，超声波的穿透方向必须与缺陷的蔓延方向垂直，否则裂纹 不能显示出来。为了能发现在锻件中各个方向、各个部位的缺陷，常常采用斜探头进行探 伤。 优点：穿透力强；设备灵巧，便于携带，操作简单；不需庞大电源设备，工作稳定安全。 能较准确地发现缺陷，可以单面接触锻件进行检验。生产率高，成本低。 缺点：对缺陷性质、大小不易准确判断。要求被测锻件的表面粗糙度低。锻件形状不能太 复杂。 2．低倍检验 锻件的低倍检验，实际上是用肉眼或借助 10-30 倍的放大镜，检查锻件断面上的缺陷，生 产中常用的方法有：酸蚀、断口、硫印等。 对于流线、枝晶、残留缩孔、空洞、夹渣、裂纹等缺陷，一般用酸蚀法。 对于过热、过烧、白点、分层、茶状和石状断口等缺陷，采用断口检查最易发现。 对于钢中硼匕物分布的状况，硫印法是唯一有效的检查方法。 酸蚀检验：对于一般中小锻件，取样根据检验目的确定。欲检查整个断面的质量情况，一 般取横向试羊，如为了检查流线分布、带状组织等缺陷，则以取纵向试样为好。如要检查 表面裂纹、淬火软点等缺陷，则应保留锻件外表层进行酸蚀试验。热酸蚀检验面的表面粗 糙度一般为Ra1.6，冷酸蚀的应不超过Ra1.6，必要时还要研磨、抛光。 应特别注意：热酸蚀稳定不要过高，时间不要过长，否则会引起腐蚀过度。影响检验效果 下面两个表是各种钢的热酸浸时间、酸浸液和冲洗液以及冷酸浊剂的配方及工作条件。 表 1: 各种钢的热酸浸时间，酸浸液和冲洗液(见表 1)； 在对特别大的锻件进行局部检验时，着色法具有优越性。 荧光和着色法的使用，都不受材料是磁性还是非磁性的限制。但因磁粉探伤法 比这两种方法的优点多，所以，这两种方法主要用于非磁性锻件表面的检验。 。 - 6 - 表 2: 冷酸蚀剂的配方及工作条件（见表 2）。 断口检验：断口检验可以发现钢锻件由于原材料本身的缺陷，或者由于加热、锻造、热处 理造成的缺陷。 1．淬火断口试年经淬火后在较脆状态下折断，得到细腻的瓷状断口。含碳量特别低的钢 呈细纤维状。淬火断口最有利于显露那些破坏钢的连续性的缺陷，如白点、夹杂、气泡、 裂缝、缩孔等。 2．调质断口试洋经调质后在韧性状态下折断，得到较粗的纤维状断口，回火温度越高， 纤维越粗大。调质断口能较好地显示成分和组织上的不均匀性。 3．退火断口轴承钢和工具钢通常在退火或热轧状态下作断口检验，得到的为结晶状断口。 可用以检验钢的晶粒的均匀细密程度，也可以显露固石墨碳沿晶界析出而引起的黑脆及夹 杂、缩孔等缺陷。 硫印检验：硫印均匀是一种显示钢中硫化物分布状况的检验方法。主要用于检验碳钢、低 合金钢和中合金钢的质量，一般不用于高合金钢。 3．高倍检验 锻件的高倍检验，就是在各种显微镜下检验锻件内部（或断口上）组织状态与微观缺陷。 高倍检验应用的显微镜有以下三种： （1）普通金相显微镜其有效放大倍率一般在 2000 倍以下，分辨极限最小为 2000A。 （2）透射式电子显微镜分辨率可达 0.4-0.8nm，放大倍率可达几十万位。 （3）扫描电子显微镜放大倍数可以从几低倍到高倍（由二十几倍到十几万倍）连续变化， 分辨率一般为 20nm，好一些的可达 10nm。 试样切取后，按顺序极限粗磨-细磨一抛光-浸蚀，最后在显微镜下检查。 附属图 表(1): - 7 - 表 1 附属图 表(2): 表 2 分类名称: 锻件力学性能试验 内容描述: 一般锻件只进行优点、拉力或冲击试验就足够了，常用布氏硬度计与洛氏 硬度计来进行试验。检验硬度的目的是：锻冲是否具有适当的切削加工性 能；表层是否脱碳以及粗略了解锻件内部的组织。 拉力试验可测出材料在静拉力作用下的σ b、σ s、δ 及ψ 等。 冲击试验可测量材料的冲击韧度α k。 必须指出：力学性能试验的试样，应在同一熔炉、同一热处理炉批中抽取 的锻件或毛坯上切取。否则，应对每一熔炉与热处理炉批分别进行试验。 分类名称: 锻件质量的控制 内容描述: 锻件质量控制应包括以下内容： （一）锻件质量控制 锻件质量控制是对生产中的可变参数和锻件的几何尺寸、表面质量和力字 性能进行定期的测定和检验，并将测得的结果与标准和技术条件要求进行 比较，以便决定是否有必要去改变锻件生产过程中的某些因素，实现对锻 件质量的控制，保证最终质量的被动不超出订货单位技术条件的要求。 （二）对锻件提供标记 对重要锻件质量的控制，专有一套标记方法，以便在生产过程和使用过程 中进行查找。 对原材料的标记，从一开始便应十分注意。标记的内容包括：材料牌号、 炉批号、收发货日期和供应厂的代号等。这样做有助于区别村质的变异是 - 8 - 分类名称: 锻件图样设计的质量控制 内容描述: (一）设计依据 （1）产品零件图及其设计选材的主要技术要求。 （2）有关的锻件技术标准和质量控制文件。 （3）对机械加工有特殊要求的锻件，负责制订机械加工工艺的部门应提 出的机械加工余量和加工基准面的要求。 （4）锻造车间现有的设备和工序能力。 （5）关于机械制图的国家标准和企业内部的通用标准。 （二）锻件图样基本内容的质量控制 （1）锻件图样的标题、材料牌号、热处理和硬度、单机数量和左右件、 图样比例及图号版次等均应正确无误。 （2）合理选择分模面位置，并按零件图的要求标明流线方向。 （3）根据零件图上提出的特殊加工要求，确定余量、公差、结构要素和 机械加工基准。审查其技术经济的合理性。 （4）是否已标出产品零件的轮廓形状，并在括号内注明最终的名义尺寸 （5）按照零件图的技术要求或有关技术文件正确地确定零件类别。 （6）根据确定的锻件类别在锻件图样上正确地标明需要进行的理化性能 测试项目、取样部位和取样方向。 （7）是否正确地规定了打硬度、炉批号和检验印记的位置。 （8）在图样的文字标注中是否已注明了模锻斜度、圆角半径、垂直方向 和水平方向的尺寸公差、沿分模面上的偏移量、残余毛边和翘曲量等。 （三）锻件图样的协调、会签和审批 （1）各类锻件图样必须有设计、校对和审定的各级人员签名方能生效。 （2）锻件蓝图需要更改时，应按关于文件更改制度填写更改单，经过审 批方能有效。 （3）如果需要修改锻件图样的图形、尺寸或公差及流线要求时，必须以 更改零件设计文件为依据。如果需要更改进行加工会量、敷料、加工基准 由于制造过程本身的因素引起，还是由于非制造过程的因素引起。原材料 有了标记，每年为评价供应厂的产品质量提供可靠的依据。 。 - 9 - （1）熔炼过程的标记 （9）钢锭开坯用的设备及温度 （2）原始的非真空熔炼炉号 （10）锻坯的低倍腐蚀检查 （3）真空熔炼炉号 （11）锻坯的超声波检查 （4）非真空熔炼的重量（吨） （12）锻坯的磁粉检查或荧光检查 （5）真空熔炼的重量（吨） （13）锻坯的机械性能检查 （6）钢的化学成分 （14）锻坯的晶粒度检查 （7）钢锭尺寸 （15）锻坯的淬透性检查 （8）钢坯尺寸 （16）锻坯魄总结报告 面和供应的热处理状态时，必须有负责进行加工部门的会签方能生效。 分 类 锻坯和原材料的质量控制 名 称: （一）锻坯的控制 锻坯在锻造前应具有下面列出的资料和试验结果。但是对于不同钢号的锻坯。由于其熔炼、 开坯和技术条件的具体要求不同，其必须具备的资料和试验结果可以有所不同，即可多于 或少于下面列出的项目： 内 容 描 述: 上述资料和试验结果由供应锻坯单位提供，但是，锻件生产单位为了验证试验结果的可靠 程度和锻造生产关于的需要，往往也进行一些补充的试验。（二）原材料的控制 锻坯在锻 造前必须具有的资料是试验结果相比，原材料（轧制棒材、挤压棒材）在入厂时必须附有 的资料是试验结果可以少些，但是，也应该具有诸如熔炼方法、成分、炉次、轧制温度、 低倍检验及机械性能等方面的资料和试验结果。入厂原材料的检验项目，主要取决于原材 料的合金种类。不同种类锻件用材料进厂后，在下料和锻造前须做的一些检查项目，见表 1。 - 10 - 附 属 图 表: 表 1 分类名称: 锻造工艺规程制定的质量控制 内容描述: 工艺规程基本内容的质量控制 锻造工艺规程是保证锻件质量的主要环节。它包括模具和制坯的良好设计、工艺 参数的正确选择、工序的合理安排、检验程序的严密制定等。由于影响锻造工艺 的因素很多，参数选择的范围也很广，工序安排的灵活性也很大，因此正确的锻 造工艺规程，必须通过锻件试制，按锻件类别进行必要项目的检验与试验、鉴定 和定型程序，然后才能正式批生产使用。其要点是： (1)应标明产品型号、图号、零件名称、单机数量和左右件、每个锻件能加工的 零件数、材料牌号及规格、下科长度及材料消耗定额等。 (2)下料工序中，应根据需要标明毛坯的尺寸公差、表面粗糙度和倒圆棱角。锻 造操作中，应标明放料位置、纤维方向、捶击轻重次序和润滑等要求。清理工序 中，应注明清理方法、喷丸用丸粒的材料和粒度、酸洗液的成分浓度和温度、以 及打磨的要求和位置等。 (3)应注明需检查的尺寸、硬度值、按锻件类别规定的理化试验项目及其它检验 项目和数量等。 (4)注明各工序操作所应遵循的通用工艺规程编号、规定各工序使用的设备型号 和工装编号等。 分类名称: 锻压设备及模具的质量控制 - 11 - 内容描述: 64 锻压设备及模具的质量控制 （一）锻压设备的质量控制 （1）锻压设备必须按照有关技术标准进行最初和定期的鉴定，合格后方可用于 生产。 （2）合格的设备应悬挂'设备合格证'并注明下次鉴定时间，不合格的设备必须 挂上'停用设备'标牌。 （3）所有锻压设备必须有操作规程和维修鉴定制度。违反操作规程使用设备是 不允许的。 （4）所有锻压设备必须建立档案。它包括设备使用说明书、台时记录、故障记 录、修理记录及历年鉴定合格证等。 （二）锻模的质量控制 （1）锻模的时间与制造必须按照有关技术规范和标准进行。 （2）新模具应符合模具图的要求，并应填写制造合格证。 （3）新模具和返修模具必须按照试模制度进行试模，试模合格后方可投产使用。 （4）在连续批生产时，班前、班后及生产过程中必须对模具进行必要的检查和 维护，若发现异常现象应及时返修。 （5）每批生产的最后一件应打标记并检查尺寸，检查合格后模具方能返库。 （6）每套模具必须附有'模具履历表'，内容包括制造、使用和翻修的基本情况。 （7）模具库必须有严格的管理制度。 分类名称: 锻造加热的质量控制 内容描述: （一）加热炉的质量控制 （1）加热炉的结构形式和性能必须符合原材料和锻件品种对加热的要求。 （2）每台加热炉必须配备专用自动控温和记录仪表以及报警装置。对于电炉，当炉的 长度超过 1.2m 或功率超过 75kW 时，应实行分区控温。对于敞焰炉，当炉膛的任一长度 超过 2m 时，应实行分区控温。 （3）除了少量外，一般锻造加热炉都是敞焰炉，即油气燃烧产物和加热毛坯处在同一 面积上循环的，这洋在油炉或煤气炉中都会造成氧化气氛，而且喷嘴的火焰温度往往 比炉子的温度高得多，因止避免火焰与加热工件相接触是十分重要的。通常，喷嘴的 - 12 - 安装高度要比炉内工件高出 250mm 以上，喷嘴应配备自动控制装置。为了控制气氛中的 含硫量，在加热军品及要求较高的民品时，不选用 100 号以上的重油作燃料。 （4）加热炉按炉温公差及控温精度进行的分类，见表 1。 （二）温度控制仪表的质量控制 1．温度控制仪表应符合前页表达到规定。 2．自动控温仪表应安放在少尘、防震、环境温度在 0 一 60℃的地方。 3．新进厂的各种温度控制、测量和记录仪表，必须经全面鉴定合格后，方能安装使用。 4．使用中的各种温度控制仪表和热电偶，必须按前页表中规定的周期进行鉴定。 5．炉温均匀性检测周期，按前表进行。此外，在下列情况下也应进行炉温均匀性检测。 新加热炉投产前、大修后、控温热电偶重新安装后、工作温度超过加热炉最初检测的 温度范围及任何影响加热炉温度均匀性的其他因素有变动。 （三）加热工艺的质量控制 （1）毛坯加热前应进行材料牌号、熔炼炉号或代号、规格尺寸及数量的检查，以免错 料。有色金属及在电炉内加热的其他毛坯，表面不得有油污。 （2）毛坯入炉时，应放置在工作区内，大型毛坯应架空，其间应有一定间隔，不允许 不同牌号、不同规格的毛坯同炉加热。 （3）电加热时，毛坯与发热元件应保持一定距离。敞焰炉加热时，不允许直接喷射到 毛坯表面。 （4）加热温度及速度按工艺规程要求进行。许多材料的最高热加工温度要进行严格控 制，否则容易引起各种加热缺陷及废品，例如过热、过烧，（低倍粗晶、茶状断口、石 状断口等。高温合金和结构钢的最高热加工温度与冶炼方法有密切关系。一般真空冶 炼钢比电弧炉钢应低 20-30℃，电渣冶炼钢还要偏低些。钛合金的最高热加工温度还与 化学成分的微量变化有关，例如对两相钛合金，其最高加热加工温度通常规定应对于 其相变点 20～4O℃。 （5）毛坯因故不能按时出炉锻造时，应临时降温或出炉，具体按工艺文件规定执行。 （6）加热铝合金毛坯时，炉内气氛不允许含硫口水蒸汽。加热钛合金毛坯时，炉内不 允许含还原性气氛。 （7）对于加热过铜合金的炉子，如需加热钢坯时，应先进行除铜清理。