文档介绍：§2 失效分析基础知识
材
料
知
识
力
学
知
识
化学知识
失效
分析
11/11/2017
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§ 常见缺陷 一铸造缺陷
§ 金属构件中的常见缺陷
一、铸态组织缺陷
1. 缩孔与疏松
图2-1 缩孔缺陷
(a)低碳钼钢铸锭端部取样
★
形
貌
特
征
(b) Cr17铸钢锭下部取样
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图2-2 疏松缺陷
(a) 45钢铸锭的严重疏松(b) 2Cr13钢热轧后退火的中心疏松
晶间疏松& 枝晶疏松
★缩孔与疏松的消除
合理选择合金成分合理的铸造工艺合理的锻轧工艺
★缩孔与疏松的危害
主要使力学性能、密封性能、表面粗糙度受影响
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偏析
凝固形成的晶体内部由于扩散不足引起的偏析。
晶内偏析
晶间偏析
区域偏析
比重偏析
凝固形成的枝状晶内由于扩散不足引起的偏析。
金属在凝固时由
于某些因素的影
响而生产的化学
成分不均匀现象
先结晶区域的化学成分与后结晶区域间的偏析。
先结晶区域的比重不同于后结晶区域间的偏析。
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偏析的预防
①净化合金液
②改善凝固条件
③扩散退火处理
图2-3 硫的区域偏析(硫印图)
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3. 气孔与白点
气孔的类型:侵入气孔、析出气孔和反应气孔
气孔的危害:降低强度、气密性、耐蚀性和耐热性
气孔的预防:合金液除气、合理的铸造工艺
图2-4 气孔
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白点:合金液中的氢在凝固时析出形成气体氢,聚集于合金内,在纵向断口上呈现为表面光滑、银白色的圆形或椭圆形的斑点。
白点的消除:净化除气
易发钢种:
含Cr、Ni、Mn的合金结构钢及低合金工具钢
提醒:含白点的钢材或其它材料不能使用!
图2-5 白点
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二锻轧件缺陷
二、锻轧件缺陷
1. 内部组织缺陷
危害:
脆性增加,强度下降!
a. 粗大的魏氏组织
提醒:
重要件不允许有魏氏组织
图2-6 魏氏组织
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提醒:常导致工、模具钢过早失效
危害:使性能呈各向异性!
(a) (b)
图2-7 网络状碳化物(a)及带状组织(b)
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c. 钢材表面脱碳
(a) (b)
图2-8 锻制螺栓表面脱碳后的组织(a)及强度降低而变形(b)
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