大型锻件塑性变形过程中由夹杂物产生失效的机理[外文翻译].rar

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大型锻件塑性变形过程中由夹杂物产生失效的机理

对于大型锻件来说，由于夹杂物所产生的内部裂纹是失效的一种主要形式。我们研究了由于夹杂物产生失效的机理，分析了它们的成形过程,成形条件，研究了塑性变形过程中损坏和恢复的行为。这些表明在同样的塑性变形过程中，损坏和恢复是两个方面的失效变化。对于大型锻件来说，控制它们的成型条件，可以改善锻件质量。消除夹杂物产生裂纹的方法已经产生，且在实际生产过程中得到了进一步的验证。
关键词：大型锻件 内部失效 夹杂物 锻造控制
1. 绪论
很难生产出满足要求的大型锻件，尤其是当它被用于大型设备上的一个重要零件时，就要求它具有较高的质量。不仅要检验其所需的机械性能和结晶程度，而且利用超声波探测的裂纹结果也必须满足严格的质量标准。对于用于核能设备的大型锻件，甚至要通过零延性温度 测试。因此，怎样生产出符合条件的大型锻件已经成为重型工业中一个重要的研究问题。
锻件的失效不能满足所需的标准主要是空洞没有被消除，夹杂物和粗晶的尺寸超过了正常的尺寸等。消除空洞的问题很难解决，因为研究锻造成形中的分布只是利用莫尔建模技术。随着轧钢技术的高速发展，尤其是真空技术的应用，钢锭的质量得到了很大的提高，内部夹杂物的含量也减少到了最低水平。然而，因为一些内部夹杂物是钢锭的组成成分，由冶金和凝固性能决定了钢锭中不可避免地要存在各种夹杂物。最重的钢锭可达600t，随着体积的增加，内部夹杂物的体积也会相应的增加。虽然它们的重量，尺寸，形状，分布和组成减少到了最低程度，但它们并不能被完全消除。钢锭中单个夹杂物的体积远远小于探测裂纹标准所允许的体积，但是它们在塑性变形过程中的存在和变化会单独的影响夹杂物的形状，这也许会变成夹杂物中产生裂纹缺陷的主要原因。
因此，改善锻件质量的一个有效办法就是研究塑性变形中失效的机理和成形条件以及控制夹杂物产生缺陷的方法。
2. 夹杂物产生裂纹的成形状态
夹杂物和金属基体的行为决定了材料的塑性。尽管夹杂物的含量可能很低，但它直接影响塑性成形的能力。
莫尔方法可用来研究夹杂物的成形以及它们对金属基体的影响。微小夹杂物的莫尔图和金属基体的变形如图1所示。
从图1中可以观察到，在成形过程中，夹杂物在金属基体内成形，形状由球形变成了片状。因为夹杂物比金属基体软，所以它们不能在金属基体内同时