產(chǎn)品失效分析工程師崗位職責

職責描述:

任職要求:1.具備6年及以上主導手機/平板/筆電等電子產(chǎn)品項目整機機構設計與開發(fā)經(jīng)驗,精通機構件精密堆棧公差分析與DFM方案審查;

2.精通機構件FA工程分析與可靠度測試FA分析;

3.主導機構件精密堆棧制程治具設計方案DFM及驗證導入;

4.本科學歷以上,英語4級以上,具備聽說讀寫能力者;

5.具有主導組織合作能力與責任心強,能夠擔當跨部門間溝通協(xié)調(diào)之工作任務,達成KPI目標;

篇2:懸臂門吊鋼絲繩失效分析防范措施

摘要哈大客運專線軌道板鋪設工程現(xiàn)場使用的懸臂門吊處于作業(yè)頻繁、工作強度高、日曬雨淋環(huán)境惡劣,且施工作業(yè)屬于高空作業(yè),最高離地面達到35米,安全風險很大,對門吊鋼絲繩可能發(fā)生的損壞失效及時進行分析并采取相應措施,對預防起重作業(yè)過程中重大事故的發(fā)生,確保安全生產(chǎn),能起到一定的指導作用。關鍵詞?懸臂門吊鋼絲繩失效分析對策一、使用工況簡介哈大軌道板廠承建哈大客運專線TJ-3標承擔了27.11Km的軌道板鋪設任務,每塊軌道板最大重量約6t,項目在施工現(xiàn)場配置2臺自行式懸臂門吊(TLML型10T)2臺,進行軌道板吊裝、鋪設作業(yè),施工現(xiàn)場均為20米以上的高空作業(yè),對各種安全因素要求高。門吊設計起重能力為10t,最大起升高度為40m,門吊鋼絲繩規(guī)格為6×19(W),公稱直徑為14mm,本吊機設計了專用吊具,起升機構由四臺同型號電動卷揚機驅(qū)動。為確保卷揚機的同步性能,其中兩臺卷揚機采用同一根鋼絲繩按一點起吊方式繞向,另兩臺采用兩根等長鋼絲繩按二點起吊纏繞方式,實現(xiàn)被提升的軌道板“四點起吊、三點平衡”的目標。設計吊裝能力300塊/天。施工現(xiàn)場處于哈爾濱地區(qū),氣候多變,夏季濕潤多雨,空氣濕度大,對鋼絲繩等金屬物具有較強侵蝕性。二、鋼絲繩損壞的主要表現(xiàn)形式及相應措施通過一段時間的使用與觀察,門吊鋼絲繩在使用過程中均會出現(xiàn)不同程度的損壞與失效現(xiàn)象,有時候十幾天下來就得換一根,不同程度的影響到安全生產(chǎn)與施工的連續(xù)進行,既影響生產(chǎn),又存在安全隱患。其主要的表現(xiàn)形式有如下幾種:通過對鋼絲繩損壞情況判斷與分析,損壞失效的主要形式有:磨損損壞、疲勞斷絲、銹蝕損壞、變形、咬繩、過載等,對以上經(jīng)常出現(xiàn)的損壞必須及時采取相應對策措施,預防吊裝作業(yè)過程中重大事故的發(fā)生。1、磨損損壞在吊裝軌道板過程中發(fā)現(xiàn),提升段的鋼絲繩在使用過程中其外周與滑輪槽、卷筒壁等部件表面接觸而引起外周表面鋼絲磨平,鋼絲繩繩徑變細,鋼絲繩截面減少,外層鋼絲繩磨損變形。在卷揚機纏繞段的鋼絲繩股間和股內(nèi)也存在鋼絲磨損變形,出現(xiàn)內(nèi)部磨損。在使用過程中,由于鋼絲繩的彎曲,鋼絲繩內(nèi)部各根細鋼絲相互產(chǎn)生作用力并且產(chǎn)生滑移,這時,股與股之間接觸應力增大,相鄰股間的鋼絲產(chǎn)生局部壓痕深凹,構成了內(nèi)部磨損。防止或減緩鋼絲繩磨損損壞應做到:合理進行潤滑。為降低鋼絲繩的損傷速度,延長其使用周期,必須根據(jù)鋼絲繩的性屬和條件,合理選擇鋼絲繩的種類和與之匹配的潤滑劑,定期對鋼絲繩的表面進行潤滑處理,以減少磨擦作用,這對延長鋼絲繩的使用壽命有著極其重要的作用。不可忽視與鋼絲繩緊密接觸的卷筒、滑輪和鋼絲繩壓板等附件的材質(zhì)、表面質(zhì)量及過渡圓角對鋼絲繩的壽命影響,及時修復運行過程中卷筒滑輪等磨起的毛刺,否則會造成鋼絲繩的劇烈磨損,惡性循環(huán)。拉鋸運動是提升中要力求避免的。2、疲勞斷絲鋼絲繩循環(huán)往復通過滑輪或卷筒,處于反復不斷彎曲的工作狀況,使鋼絲產(chǎn)生疲勞,韌性下降,最終導致斷絲。由于振動、碰撞造成的鋼絲繩表面變形磨損,如卷筒表面的鋼絲繩受到其它物體的撞擊,起重機起升鋼絲繩相互打纏,或者由于滑輪與卷筒中心偏斜而產(chǎn)生的咬繩現(xiàn)象,都會使鋼絲繩產(chǎn)生變形磨損,極易斷絲。通常情況下,疲勞斷絲的出現(xiàn)意味著鋼絲繩已經(jīng)接近正常使用周期的后期,應有計劃的做好更換鋼絲繩的準備工作;結合工程施工具體情況,進行方案優(yōu)化設計,具備條件時,盡可能選擇結構好的鋼絲繩,如WS,T*型等線接觸鋼絲繩。使用這些鋼絲繩能成倍地提高使用壽命。3、銹蝕損壞懸臂門吊長期在野外使用作業(yè),鋼絲繩因日曬雨淋容易銹蝕,尤其是在有害氣體與惡劣環(huán)境下使用的鋼絲繩,因腐蝕造成的受損和失效現(xiàn)象就更嚴重,腐蝕使鋼絲繩的截面積減小、彈性和承受沖擊的能力降低。防止鋼絲繩銹蝕損傷的方法有兩種:一是勤涂油。對于經(jīng)常處于運動狀態(tài)的鋼絲繩涂油是必不可少的。實踐表明,涂油鋼絲繩在后期發(fā)生的斷絲約為不涂油的半數(shù)。一根鋼絲繩最初的含油量只能維持壽命的40%,其后如不加油則斷絲急劇增加;二是對使用環(huán)境惡劣、相對運動較少的鋼絲繩可選擇鍍鋅、鍍鋁等特種鋼絲繩。這些鋼絲繩暴露在大氣中的鍍鋅或鍍鋁表面會形成氫氧化鋅和氫氧化鋁薄膜,能有效地防止鋼絲繩的腐蝕。4、變形損壞在操作過程中,鋼絲繩與其它設備不正常的接觸容易造成外傷。最明顯的外傷是鋼絲繩在滑輪里滑槽,在卷筒上跳出擋板,結果常常使幾十米乃至數(shù)百米的鋼絲繩因為局部軋壞而報廢.防止鋼絲繩外傷的關鍵在于完善起重機設備。滑輪應設置可靠的防滑槽擋圈,擋圈與滑輪外圈的間隙不大于鋼絲繩直徑的1/5。卷筒上的鋼絲繩不能松弛太多,以防繩圈跳出擋板在纏緊時軋壞。另外普通鋼絲繩帶有自轉(zhuǎn)性,如果繩股的端部不加捆扎便施加張力,則繩股會向倒捻方向旋轉(zhuǎn),這是造成鋼絲繩扭結的內(nèi)在因素。防止鋼絲繩扭結可采取以下措施:1)在重要的起重設備上選用不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。2)在鋼絲繩的自由端設置防轉(zhuǎn)裝置。3)加強操作人員工作責任心,發(fā)現(xiàn)扭結跡象立即停止操作,釋放還原。5、咬繩:鋼絲繩咬繩損傷現(xiàn)象一般發(fā)生在多層卷繞的起重機卷筒上,有槽雙層卷繞的起重卷筒更甚。根據(jù)卷筒的前若干圈鋼絲繩不經(jīng)常使用而又不能缺少的特點,把這若干圈鋼絲繩存在卷筒的一側卷繞幾層,而把工作頻繁的重載受力區(qū)段單層卷繞,這樣既消除了咬繩現(xiàn)象,又極大地改善鋼絲繩的接觸狀況;對多層卷繞的鋼絲繩采取定期截頭的方法,即先把新鋼絲繩有意識地放長2~3圈的長度,以后按情況定期從繩端截去半圈,避免鋼絲繩在節(jié)點處損傷過快。?6、過載:鋼絲繩隨著載荷的增加會有微量的伸長,當載荷超過彈性極限時,鋼絲繩就可能斷裂失效。鋼絲繩在工作時除了要承受貨物、吊物、自重等靜載荷外,還要受到因加速度和沖擊引起的動載荷,因彎曲引起的附加載荷,因摩擦引起的阻力載荷等等。由此可見,當除了靜載荷以外的其它載荷增多時,實際的安全系數(shù)就降低了,鋼絲繩往往由此而引起過載。過載的鋼絲繩即使不發(fā)生斷裂事故,也會大大地縮短使用壽命。防止鋼絲繩過載可以采取以下對策:(1)正確選用安全系數(shù),力求減少靜載荷以外的其他載荷對鋼絲繩的影響。如彎曲載荷可以通過加大滑輪和卷筒直徑來減小,動載荷可以通過提高門吊操作水平、改進門吊使用性能來減少,摩擦阻力可以通過調(diào)整滑輪槽的形狀及補充潤滑油來減少等等。(2)嚴格遵守安全操作規(guī)程,杜絕人為的超負荷現(xiàn)象。(3)在懸臂門吊上安裝超負荷限制器或報警器,消除過載現(xiàn)象。從懸臂門吊鋼絲繩上述六種基本損傷失效類型來看,鋼絲繩的損傷失效一般是有規(guī)律的,關鍵在于我們?nèi)绾稳ミM一步認識這些規(guī)律,做出正確的判斷,從而采取有效的預防對策,在作業(yè)安全得到科學有效保證的前提下,盡量延長鋼絲繩的使用壽命。三、鋼絲繩的失效判斷及報廢鋼絲繩的各種損壞和失效一般都要表現(xiàn)在斷絲上,斷絲的數(shù)目往往是判斷鋼絲繩是否報廢的重要依據(jù)。斷絲的原因有拉斷、扭轉(zhuǎn)、疲勞、磨損和銹蝕等。在檢查斷絲數(shù)時,還應綜合考慮斷絲的部位、局部聚集程度和斷絲的增長趨勢,以及該鋼絲繩所處的作業(yè)環(huán)境及失效后導致后果的嚴重程度等因素。當有以下情況時,鋼絲繩應該報廢(1)當外層鋼絲磨損達40%,應予報廢;(2)磨損引起鋼絲繩相對于基本直徑減小達7%,即使未發(fā)現(xiàn)斷絲,也應立即報廢;(3)鋼絲繩出現(xiàn)可用肉眼觀察到的外部鋼絲的腐蝕,當表面出現(xiàn)腐蝕深坑,鋼絲相當松弛,應立即報廢;(4)存在任何內(nèi)部腐蝕的跡象,經(jīng)過對鋼絲繩內(nèi)部檢驗,確認有嚴重的內(nèi)部腐蝕,應立即報廢;(5)繩端部及其附近出現(xiàn)斷絲,如果繩長允許,即使數(shù)量少,也應將斷絲部位切去重新安裝,否則應報廢;(6)斷絲的局部聚集程度高,例如聚集在小于一個節(jié)距的繩長內(nèi),或集中在任一繩股里,即使斷絲數(shù)比報廢標準規(guī)定的數(shù)量低,也應予以報廢;(7)斷絲出現(xiàn)增長趨勢,應給予充分注意,加強檢查并記錄斷絲增長情況,辨明規(guī)律,確定報廢日期;四、結束語鋼絲繩的使用期限與使用方法有很大的關系,防止鋼絲繩過快安全失效最有效的辦法還是注意日常保養(yǎng):禁止拖拉、拋擲,使用中不準超負荷,不準使鋼絲繩發(fā)生銳角折曲,不準急劇改變升降速度,避免沖擊載荷;鋼絲繩有鐵銹和灰垢時,用鋼絲刷刷去并涂油;鋼絲繩每使用半個月涂油一次,涂油時最好用熱油(50℃左右)浸透繩芯,再擦去多余的油脂;鋼絲繩盤好后應放在清潔干燥的地方,不得重疊堆置,防止扭傷;鋼絲繩端部用鋼絲扎緊或用熔點低的合金焊牢,也可用鐵箍箍緊,以免繩頭松散;使用中,鋼絲繩表面如有油滴擠出,表示鋼絲繩已承受相當大的力量,這時應停止增加負荷,并進行檢查,必要時更換新鋼絲繩。哈大軌道板廠在吊裝軌道板施工中,2臺懸臂門吊長期處于室外露天作業(yè),對鋼絲繩進行科學合理的維護保養(yǎng),對受損或失效的鋼絲繩進行正確的檢查、分析、判斷并采取相應措施,有利于降低生產(chǎn)成本,有利于實現(xiàn)安全生產(chǎn),有利于實現(xiàn)工期目標。

篇3:鍛造過程中常見失效形式防止措施

1、氧化(1)鋼的氧化特征?在氧化性氣氛中加熱時,鋼與氧、二氧化碳、水蒸氣、二氧化硫等發(fā)生互相作用生成鐵的氧化物,在鋼材表面形成了氧化鐵皮。在鋼的氧化過程中,鐵以離子狀態(tài)由內(nèi)層向外層表面擴散,氧化性氣體則以原子狀態(tài)由外表層經(jīng)吸附后向內(nèi)層擴散。在外表面因氧的含量多,形成Fe2O3,而內(nèi)部則形成FeO,即由外層至內(nèi)層氧化程度逐漸減輕。氧化皮與鐵的膨脹系數(shù)不同,易從鋼上剝離,從而加速了鋼的氧化。(2)氧化對鍛件質(zhì)量的影響?氧化不僅燒損大量的鋼材,而且表面粘結有氧化皮的鋼,在拔絲、沖壓、模鍛時易引起模具損壞,切削加工晨易引起刀具磨損。氧化對鍛件質(zhì)量也有—定的影響,如鍛件表面粘結的氧化皮,不僅降低鍛件(特別是精密模鍛件)的表面質(zhì)量和尺寸精度,而且在熱處理時引起組織和性能不均勻。(3)影響鋼氧化的因素?影響鋼氧化的因素很多,主要是加熱溫度、加熱時間、爐氣成分和鋼的化學成分等。首先是加熱溫度與時間的影響,加熱熱越高,擴散速度越快,鋼的氧化也越嚴重。加熱時間越長,氧化損失也越大。其次是爐氣成分的影響,當過剩系數(shù)控制在0.4~0.5時,可以形成保護性氣氛,避免發(fā)生氧化。低于800℃時,SO2對鋼的氧化作用不強。但在1000~1200℃時,含0.1%SO2就會使氧化速度增加兩倍;再次是鋼的化學成分的影響,當鋼中含碳量大于0.3%時,隨含碳量的增多,氧化速度減小。另外。一些元素如Cr、Ni、Si、Mo等在金屬表面形成牢固致密的保護薄膜,阻止氧向內(nèi)部擴散,使氧化速度減慢。而當鋼中鉻及鎳含量大于13%~20%時,實際上就很少發(fā)生氧化。(4)防止氧化的措施?減少金屬與氧的接觸時間,如采用快速加熱、感應加熱等,以減少金屬在高溫下保溫停留的時間。在保護性介質(zhì)中加熱,常用的保護性介質(zhì)有:①氣體介質(zhì);②液體介質(zhì),例如在玻璃液中加熱,在鹽浴爐中加熱;③固體介質(zhì),例如把金屬埋在石墨粉中加熱,涂抹玻璃潤滑劑加熱等。采用先進加熱技術,如在懸浮介質(zhì)中加熱(光亮加熱)。2、脫碳(1)脫碳的特征?脫碳是指鋼加熱時表層含碳量降低的現(xiàn)象。脫碳的過程就是鋼中的碳在高溫下與氫或氧發(fā)生反應生成甲烷或一氧化碳。脫碳時,一方面是氧向鋼內(nèi)擴散。另一方面鋼中的碳向外擴散。脫碳層只有在脫碳速度超過氧化速度時才能形成,當氧化速度很大時。可以不發(fā)生明顯的脫碳現(xiàn)象,即脫碳層產(chǎn)生后,鐵即被氧化而生成氧化皮。因此,在氧化作用相對較弱的氣氛中,可形成較深的脫碳層。脫碳層含碳量較正常組織低,滲碳體(Fe3C)的數(shù)量較正常組織少,故其強度或硬變較低對大多數(shù)鋼來說,脫碳會降低其性能。對高碳工具鋼、軸承鋼、高速鋼及彈簧鋼,脫碳是一種嚴重的失效。(2)脫碳對鋼性能的影響?脫碳對鍛造和熱處理等工藝性能均有影響:①2Crl3不銹鋼加熱溫度過高、保溫時間過長時,表層金屬脫碳,促使高溫占鐵素體在表面過早地形成,使鍛件表面塑性大大降低,模鍛時容易開裂;②奧氏體錳鋼表層脫碳以后,奧氏體組織不均勻,不僅使冷變形時的強度達不到要求,而且可能由于變形不均勻產(chǎn)生裂紋;③鋼的表面脫碳以后,使表層與心部的組織和線膨脹系數(shù)不同,淬火時發(fā)生的不同組織轉(zhuǎn)變及體積變化將引起很大的內(nèi)應力;同時,由于表層脫碳后強度下降,淬火時零件表面甚至可能產(chǎn)生裂紋。脫碳對零件性能也有影響,鋼的表面脫碳后,淬火時不發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變或馬氏體轉(zhuǎn)變不完全,就得不到所要求的硬度。軸承鋼表面脫碳后會造成淬火軟點,使用時易發(fā)生接觸疲勞損壞;高速工具鋼表面脫碳會使紅硬性下降。(3)影響鋼脫碳的因素?影響鋼脫碳的因素主要有鋼的化學成分、加熱溫度、保溫時間和爐氣成分等。鋼的化學成分對脫碳有很大影響。鋼中含碳量愈高,脫碳傾向愈大。合金元素W、Al、Si、Co等元素都使鋼脫碳傾向增加,而Cr等元素能阻止鋼脫碳。隨著加熱溫度的提高,脫碳層的深度不斷增加。一般情況下,加熱溫度低于1000℃時,鋼表面的氧化皮阻礙碳的擴散,脫碳比氧化慢。但隨著溫度的升高,雖然氧化皮形成速度增加,但氧化皮下面碳的擴散速度也加快,達到某一溫度后脫碳反而比氧化快,此時氧化皮失去保護能力。加熱時間愈長,加熱次數(shù)愈多,脫碳層愈深。但脫碳層并不與時間成正比增加。例如,高速鋼的脫碳層在1000℃加熱0.5h,深度達0.4mm;加熱4h達1.0mm;加熱12h達1.2mm。爐內(nèi)氧化性氣氛引起鋼的氧化與脫碳,其中脫碳能力最強的介質(zhì)是H2O(汽),其次CO2與O2,最后是H2;而CO和CH4則使鋼中增碳。在中性介質(zhì)中加熱時,脫碳最少。?(4)防止脫碳的措施?工件加熱時,盡可能地降低加熱溫度及在高溫下的停留時間,合理地選擇加熱速度,以縮短加熱的總時間。控制加熱氣氛,使之呈現(xiàn)中性或采用保護性氣體加熱,在脫氧良好的鹽浴爐中加熱,要比普通箱式爐中加熱的脫碳傾向小。熱壓力加工過程中,如果生產(chǎn)中斷,應降低爐溫,如停頓時間很長,則應將坯料從爐內(nèi)取出或隨爐降溫。進行冷變形成形時,盡可能減少中間退火次數(shù)及降低中間退火溫度。高溫加熱時。鋼的表面用覆蓋物或涂料進行保護,以防止氧化與脫碳。?3、折疊(1)折疊的特征?折疊與周圍金屬的流線方向一致;折疊尾端一般成小圓角。有時,折疊之前先有折皺,這時折疊尾端一般呈枝杈形;折疊兩側有較重的氧化、脫碳現(xiàn)象。(2)折疊的類型和形成原因?各種鍛件的折疊形式和位置一般是有規(guī)律的,折疊的類型和形成原因有以下幾種:由兩股(或多股)金屬對流匯合而形成折疊;由一股金屬的急速大量流動將鄰近部分的表層金屬帶著流動,兩者匯合而形成折疊;由于變形金屬發(fā)生彎曲、回流而形成折疊;部分金屬局部變形,被壓入另一部分金屬內(nèi)形成折疊。模鍛過程中,如果某處金屬充填慢,在其相鄰部分均已基本充滿時,該處仍缺少大量的金屬而形成空腔,則相鄰部分的金屬在此處匯流而形成折疊。模鍛時,坯料尺寸不合適,打擊速度過快,模具圓角、斜度不合適,或某處金屬充填阻力過大都會產(chǎn)生折疊。模鍛時,彎軸和帶枝權的鍛件常易由兩股金屬匯合形成折疊。環(huán)形鍛件和齒輪鍛件折疊形成的原因與工字形件類似。細長(或扁薄鍛件,先被壓彎,然后發(fā)展成折疊。由于金屬回流形成彎曲,繼續(xù)模鍛時發(fā)展成折疊。拔長堅,當送進量很小,壓下量很大時,上、下兩端金屬局部變形形成折疊。避免產(chǎn)生這種折疊的措施是增大送進量,使每次送進量與單邊壓縮量之比大于1~1.5。模鍛時,上、下模錯移時,啃掉鍛件上一塊金屬,再壓入鍛件,便形成了折疊。(3)防止折疊的措施?合理選擇毛坯尺寸;清除毛坯上毛刺和氧化皮;提高模具光潔度;增大模具圓角半徑;加強潤滑;注意鍛造時的送進量和操作方法等。4、裂紋(1)裂紋形成的原因分析?材料的斷裂一般有兩種形式:一種是斷裂面平行于最大切應力或最大切應變方向的切斷,另一種是斷裂面垂直于最大正應力或最大正應變方向的正斷。材料以何種形式斷裂,主要取決于所受正應力σ與切應力τ之比。對高塑性材料的扭轉(zhuǎn),由于最大切應力與正應力之比σ/τ=1,發(fā)生的破壞是剪切破壞;對低塑性材料由于不能承受大的拉應力。扭轉(zhuǎn)時則發(fā)生45°方向開裂。對于某一定成分的材料,受力狀態(tài)及周圍介質(zhì)對裂紋的發(fā)生和發(fā)展有很大的影響。鍛造生產(chǎn)中,除了由模具給工件施加壓力外。還有由于變形不均勻引起的附加應力、溫度不均勻引起的熱應力和因組織轉(zhuǎn)變不同時進行而產(chǎn)生的組織應力,這些都可以使鍛件產(chǎn)生裂紋。1)由模具施加的外力引起的鍛件裂紋。如果工件的斷面是矩形且邊長相差較大,則沿窄邊鍛打時易發(fā)生彎曲,工件一側受拉應力,另一側受壓應力。當工件彎曲比較嚴重時,在隨后的校正工序中凹的一面受拉應力,使工件開裂。由于彎曲產(chǎn)生的拉應力不僅在自由鍛時可以產(chǎn)生,在模鍛中由于工件下部與模具不接觸造成彎曲也可能拉裂。如果工件變形時下表面不是自由彎曲,而受到一定的壓應力,便不致引起開裂。與鑄鐵冷壓時易產(chǎn)生近45°的斜裂相似,鐓粗時軸向雖受壓應力,但與軸向成45°方向有最大剪應力而產(chǎn)生斜裂。對于多數(shù)金屬,尤其是塑性較高的金屬,鐓粗時一般不出現(xiàn)斜裂,而是出現(xiàn)縱裂,這與明顯的鼓形而使工件幾何形狀改變造成應力改變有關。呈凹形的試樣鐓粗時出現(xiàn)了45°的斜裂,而呈鼓肚形的鍛件鐓粗時則出現(xiàn)了縱裂。這是因為沿鍛件表層除了壓應力外,、凹試件還受徑向壓應力分量的作用,阻止縱向開裂;而凸試件由于受徑向拉應力產(chǎn)生的切向拉應力作用,促使表層縱向開裂。2)由附加應力及殘余應力引起的裂紋。鍛件變形時,伸長較多的部分和伸長較少的部分相互牽制,伸長較大的部位受到附加壓應力作用,而伸長較少的部位則受到附加拉應力的作用。當附加拉應力超過材料的變形極限時,就會產(chǎn)生裂紋。矩形斷面的坯料拔長時,如果送進量l相對于坯料高度h較小(l<0.5h),則變形區(qū)與鐓粗時形成的雙鼓形類似,中間部分鍛不透,上、下兩部分金屬強制其延伸,而使其受到拉應力,產(chǎn)生橫向裂紋。3)由熱應力及組織應力引起的裂紋。鍛件在加熱或冷卻時,由于溫度不均勻造成熱脹或冷縮不均勻,引起內(nèi)應力。在降溫較快或升溫較慢處材料受拉應力,反之,則受到壓應力的作用。當組織轉(zhuǎn)變不能同時發(fā)生時,則產(chǎn)生組織應力。增加比容的轉(zhuǎn)變區(qū)受壓應力,減小比容的轉(zhuǎn)變區(qū)則受拉應力。當拉應力超過材料的強度極限時,鍛件上就會產(chǎn)生裂紋。奧氏體冷卻時,發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的材料在冷卻過程中形成的熱應力和組織應力使工件在冷卻過程中聽形成的熱應力和組織應力不斷發(fā)生變化,其分布恰好相反,但并不能相互抵消。熱應力在高溫時已經(jīng)形成,而淬火組織應力則在較低的溫度時才開始出現(xiàn)。室溫時,殘余應力的大小與分布取決于熱應力與組織應力的相互疊加的結果。?(2)裂紋的特征?裂紋一般與流線成一定的夾角,尾部是尖的。這與折疊不同,折疊與附近的流線平行,尾部呈圓角,對中高碳鋼來說折疊表面有氧化脫碳現(xiàn)象。具有裂紋的鍛件加熱后,裂紋附近有嚴重脫碳現(xiàn)象,冷卻裂紋則沒有這種現(xiàn)象。由于冷校正及冷切邊引起的裂紋。在裂紋周圍有滑移帶等冷變形痕跡。?(3)防止裂紋產(chǎn)生的措施?裂紋的產(chǎn)生與受力情況和材料的塑性有關。當溫度和應變速度一定時,由拉應力引起的開裂條件為:?Cσ≈a—bp+cε由切應力引起的開裂條件為:Cτ≈A—Bp+Cε式中,p為靜水壓力,即三個主應力的平均值,拉應力取正,壓應力取負。ε是有效應變,代表加工硬化。a、b、c和A、B、C為系數(shù)。可見,防止裂紋產(chǎn)生的主要措施如下。1)變形時盡量減小拉應力。三向等壓應力不僅不會使裂紋擴展,而且微小未被氧化的裂紋在高的三向壓應力作用下被鍛合。低塑性材料采用反推力擠壓及帶套筒鐓粗可防止開裂。擠壓和拔長時減小附加應力,是防止開裂的非常有效的措施。2)選擇合適的變形溫度。變形溫度低,冷變形硬化嚴重,塑性下降;變形溫度過高,則易引起過熱與過燒。3)控制應變速度。應變速度對低塑性材料有很大的影響,應根據(jù)具體材料選用合適的鍛造設備,以控制變形速度。4)中間退火。冷變形程度過大,往往引起鍛件開裂,經(jīng)過中間退火,可以消除硬化和變形引起的部分缺陷。5)提高材料的塑性。材料晶界上出現(xiàn)低熔點物質(zhì)和脆性化合物,在鍛造時易引起開裂,應盡量避免這些缺陷。5、鍛件其他常見的失效形式鍛造生產(chǎn)中,鍛件其他常見的失效形式見表。鍛件其他常見的失效形式失效種類主要特征產(chǎn)生的原因及影響過熱一般指金屬由于加熱溫度過高引起粗大晶粒的現(xiàn)象。碳鋼(亞共析鋼或過共析鋼)以出現(xiàn)魏氏組織為特征。工模具鋼(或高合金鋼)以一次碳化物角狀化為特征。一些合金結構鋼過熱后除晶粒粗大外,沿晶界還有析出物,而且用一般熱處理辦法也不易消除加熱溫度過高或在規(guī)定的鍛造與熱處理溫度范圍內(nèi)停留時間太長引起的過熱組織由于晶粒粗大,將使力學性能降低,尤其是沖擊性能過燒過燒嚴重的金屬,鐓粗時輕輕一擊就開裂,拔長時在過燒處出現(xiàn)橫向裂口過燒部位的晶粒特別粗大。裂紋間的表面呈淺灰藍色。過燒的鋁合金鍛件,表面呈黑色或暗黑色,并且表面形成雞皮狀氣泡。從組織上看,一般以晶界出現(xiàn)氧化和熔化現(xiàn)象為特征加熱溫度過高或高溫加熱時間過長引起的。爐中的氧及金屬晶粒間的空隙,并與鐵、硫、碳等氧化,形成了易熔相,破壞晶粒間的聯(lián)系銅脆鍛造時鍛件表面龜裂。高倍顯微鏡下觀察時,有淡黃色的銅(或銅的固溶體)沿晶界分布爐內(nèi)殘余氧化銅屑,加熱時氧化銅還原為自由銅,銅在高溫下沿奧氏體晶界擴展,削弱了晶粒間的聯(lián)系。另外,當鋼中含銅量>0.2%時,在氧化性氣氛中加熱,在氧化皮下形成富銅層,也引起銅脆大晶粒鍛件在低倍顯微鏡下觀察,晶粒粗大始鍛溫度過高和變形程度不足;終鍛溫度過高;變形程度落入臨界變形區(qū);鋁合金變形程度過大,形成織構;高溫合金變形溫度過低,形成混合變形組織等,均能形成粗大晶粒粗晶使鍛件的塑性、韌性降低,疲勞性能明顯下降晶粒不均勻鍛件某些部位的晶粒特別粗大,某些部位卻較小,形成整個鍛件內(nèi)部晶粒大小不均耐熱鋼及高溫合金對晶粒不均勻特別敏感變形不均勻使晶粒破碎不一或局部區(qū)域變形程度落入臨界變形區(qū),高溫合金局部加工硬化,淬火加熱時局部晶粒粗大晶粒不均勻使鍛件的持久性能、疲勞性能等明顯下降冷硬現(xiàn)象熱鍛后鍛件內(nèi)部仍保留冷變形組織,鍛件強度和硬度比正常的熱鍛高,但塑性和韌性下降變形時溫度偏低或變形速度過快以及鍛后冷卻速度過快,再結晶引起的軟化跟不上變形引起的強化,從而出現(xiàn)熱加工后的冷硬現(xiàn)象脫碳層堆積鍛件上局部地方出現(xiàn)脫碳層堆積,該處硬度低于正常組織的硬度這種缺陷是由于鍛造工藝不當引起的。例如,圓棒料拔長時,由于錘擊過重和壓下量過大,翻轉(zhuǎn)90°壓縮時成雙鼓形,再拔長時,雙鼓形的一部分金屬向外流動,增加寬度的同時,一部分金屬向中間部位流動,形成了中間部位脫碳層堆積現(xiàn)象龜裂鍛件表面出現(xiàn)較淺的龜狀裂紋原材料含Cu、Sn等易熔元素量過多;高溫長時間加熱時,鋼表面銅析出、表面晶粒粗大、脫碳,或經(jīng)多次加熱的表面;加熱時,燃料中含硫量過高,造成鍛件表面增硫;鍛件成形中受拉應力的表面(例如,未充滿的凸出部分或受彎曲的部分)最容易產(chǎn)生這種缺陷穿流穿流是流線分布不當?shù)囊环N形式。在穿流區(qū),原先成一定角度分布的流線匯合在一起。穿流區(qū)內(nèi)、外晶粒大小常常相關較懸殊穿流產(chǎn)生的原因與折疊相似,它是由兩股金屬或一股金屬帶著另一股金屬匯流而形成的,但穿流部分的金屬仍是一整體。穿流使鍛件的力學性能降低,尤其當穿流帶兩側晶粒相差較懸殊時,性能降低較明顯鍛件流線分布不當鍛件上發(fā)生流線切斷、回流、渦流等流線紊亂現(xiàn)象模具設計不當或鍛造方法選擇不合理,預先毛坯流線紊亂;操作不當及模具磨損使金屬產(chǎn)生不均勻流動