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大型鍛件的缺陷有很多種,但是常見的并對工件安全性造成嚴重威脅的則主要有以下幾種:裂紋、白點、縮孔、氣泡、夾雜物等。

裂紋內含物多有空氣存在,空氣的聲阻數量級約為102,而金屬材料的聲阻抗數量級約為106,可見空氣和金屬材料的聲學特性相差很大。由前述結論可知,裂紋與基體材料的邊界是“軟”邊界。

白點一般認為是由于工件熱處理過程中氫逸散不充分,殘留在基體中而形成的。由于氫氣的聲學特性阻抗約為1. 15 & 102,遠遠小于金屬材料的聲學阻抗。因此,由前述結論可知,白點缺陷與基體材料的邊界屬于“軟”邊界。

縮孔與氣泡這2種缺陷的內含物均為氣體,氣體的聲特性阻抗數量級為102,遠小于金屬材料的聲特性阻抗,所以這種缺陷與基體材料邊界亦屬于“軟”邊界。

非金屬夾雜物主要是指鋼中的鐵及其他元素與氧、硫、氮等作用形成的化合物,以及在煉鋼和澆注過程中混入鋼中的耐火材料碎片。由于這些碎片的成分主要是SIA l Fe等的氧化物,故可說鋼中的非金屬夾雜物是氣體在鋼中存在的一種形式。這類材料的聲特性阻抗小于金屬基體的聲特性阻抗,所以這類缺陷與基體材料的邊界可被認為是“軟”邊界。

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鍛件鍛造的基本工藝：

冷卻：鍛后冷卻是鍛造生產中很重要的一道工序，即使前 道加熱、鍛造工序都是正常的，若不嚴格執行冷卻規范，造成冷卻 不當也會產生廢品。

中間檢驗：為把住質量關，冷卻后的檢驗不可少，此工序主要是進行外觀和尺寸的檢驗。

鍛后熱處理：為保證鍛件內部質量及為下道工序做好組織 準備，鍛件一般要經過一熱處理后交貨。對于爐冷鍛件，常將爐 冷和鍛后熱處理合并進行。

清理：自由鍛件的清理主要是清楚鍛件局部的表面缺陷， 如裂紋、折疊、重皮等。清理的主要方法有風鏟、砂輪和火焰清理 等。對于表面要求光潔的胎模鍛件和模鍛件，還要清除表面氧化鐵皮，其清理方法有滾筒清理、噴砂（丸）清理、酸洗和用鋼刷等。

檢驗：此工序主要是檢驗鍛件是否符合鍛件圖紙要 求及其所規定的技術要求。包括鍛件表面、外形和尺寸的檢驗及復 驗。對于有特殊要求的重要鍛件，還要進行硬度、力學性能、金相 組織（高倍、低倍、晶粒度）和探傷（超聲波、磁粉）等檢驗。

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山西鍛件廠的余熱利用有什么意義？

機械零件大量采用碳素結構鋼和低合金結構鋼，其鍛件被常用的熱處理工藝為正火、等溫正火、退火和調質。

調質能耗：采用連續式電阻爐，淬火溫度840℃~860℃,每kg鍛件實際耗電約為0.6kWh.采用連續式電阻同火爐，回火溫度550℃~650℃,每kg鍛件實際耗電約0.4kWh。

正火能耗：采用連續式電阻爐，正火溫度930℃~960℃，每kg鍛件實際耗電為0.5kWh。

等溫正火能耗：采用連續式電阻等溫正火爐，加熱溫度為920℃~940℃，快速冷卻，等溫溫度600℃~650℃,每kg鍛件實際能耗約為0.8kWh。

以上數據是統計連續式電阻爐全年的實際平均值，例如實際測量連續式鑄鏈電阻淬火爐24h生產的單位電耗約0.5kWh/kg,但是，由于在全年生產過程中，故障停爐等各種原因反復升溫，其每千克鍛件實際耗電為0.6kWh。

以上數據僅供參考，因為鍛件熱處理能耗大小由爐型、裝載方式、鋼種和生產方式決定，其中周期加熱爐比連續加熱爐能耗大，例如連續式網帶電阻爐或連續式鑄鏈電阻爐能耗損失較小，而臺車式電阻爐能耗損失就較大。

由以上分析可知，鍛件在熱處理過程中要消耗很多能源，因此國外工業發達國家均高度重視鍛件的余熱利用，大量采用鍛件余熱熱處理工藝，國內使用也較多，但尚不普及。

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