Les défauts causés par un chauffage inapproprié peuvent être divisés en: (1) les défauts causés par le changement d'état chimique de la couche externe de la billette en raison de l'influence du milieu, tels que l'oxydation, la décarbonisation, la carburation, la sulfuration et le cuivre carburation, etc.Les défauts causés par des changements anormaux dans la structure organisationnelle interne, tels que surchauffe, surchauffe et surchauffe.(3) en raison de la répartition inégale de la température dans l'ébauche, la contrainte interne (telle que la contrainte thermique, la contrainte tissulaire) causée par une fissuration excessive de l'ébauche.Plusieurs de ces défauts courants sont décrits ci-dessous, et le reste peut être considéré comme des exemples.
1. La décarburation
La décarbonisation fait référence à l'oxydation du carbone dans la couche superficielle du métal à haute température, ce qui rend la teneur en carbone dans la couche superficielle nettement inférieure à celle de l'intérieur.
La profondeur de la couche de décarbonisation est liée à la composition de l'acier, à la composition du gaz de four, à la température et au temps de maintien à cette température.En utilisant une atmosphère oxydante, le chauffage est facile à décarburer, l'acier à haute teneur en carbone est facile à décarburer, la teneur en silicium de l'acier est également facile à décarburer.
La décarbonisation réduit les performances de résistance et de fatigue des pièces et affaiblit la résistance à l'usure.
2. L'augmentation du carbone
Les pièces forgées chauffées par un four à mazout sont souvent cémentées en surface ou en partie de surface.Parfois, l'épaisseur de la couche carburée est jusqu'à 1,5-1,6 mm, la teneur en carbone de la couche carburée est jusqu'à 1% (fraction massique) et la teneur en carbone aux points locaux est même supérieure à 2% (fraction massique).
Ceci est principalement dans le cas du chauffage au four à mazout, lorsque l'emplacement de la billette près de la buse du four à mazout ou juste dans la zone d'injection croisée de carburant entre les deux buses, l'huile et l'air ne se mélangent pas bien, donc la combustion est incomplète, entraînant la formation d'une atmosphère de carburation réductrice à la surface de la billette, produisant ainsi l'effet de carburation de surface.
La carburation rend les propriétés mécaniques du forgeage mauvaises et il est facile de frapper le couteau lors de la coupe.
3. La surchauffe
La surchauffe fait référence au phénomène selon lequel le flan métallique est chauffé à une température trop élevée, ou reste trop longtemps dans la plage spécifiée de température de forgeage et de traitement thermique, ou la taille des grains est causée par une augmentation de température trop élevée due à un effet thermique.
L'acier au carbone (subeutectoïde ou supereutectoïde) surchauffe souvent et développe une structure weissner.Après la surchauffe de l 'acier martensitique, la texture intra - cristalline apparaît souvent et l' acier de matrice est généralement caractérisé par la structure angulaire en carbure primaire.Après la surchauffe de l'alliage de titane, une frontière de grain évidente et une structure de type wei mince et droite sont apparues.La fracture de l'acier allié peut apparaître comme une fracture de pierre ou une fracture de bande après sa surchauffe.Les propriétés mécaniques de la structure surchauffée, en particulier la ténacité aux chocs, seront réduites en raison du gros grain.
Après un traitement thermique normal (normalisation et trempe), la structure de l'acier de construction surchauffé peut être améliorée et ses performances peuvent être restaurées.Cependant, la surchauffe grave de l'acier de construction allié ne peut pas être complètement éliminée après une normalisation normale (y compris une normalisation à haute température), un recuit ou une trempe, ce que l'on appelle souvent une surchauffe stable.
4. Le brûlé
La surchauffe se réfère à la température de chauffage du corps métallique est trop élevée ou dans la zone de chauffage à haute température, le temps de séjour est trop long, l'oxygène du four et d'autres gaz oxydants pénètrent dans l'espace de grains métalliques, et avec le fer, le soufre, le carbone et d'autres oxydations, le formation d'oxyde fusible eutectique, destruction du grain entre les contacts, de sorte que la plasticité du matériau se réduit fortement.Si le métal est gravement brûlé, il se fissurera avec un léger coup lorsque le gros sera enlevé, et des fissures transversales apparaîtront à l'endroit brûlé lorsque le métal sera retiré.
Il n'y a pas de limite de température stricte entre la surchauffe et la surchauffe.En général, les caractéristiques d'oxydation et de fusion des grains sont utilisées pour juger de la sur-combustion.Dans le cas de l'acier au carbone, la limite de grain fond lorsqu'elle est sur-brûlée, et dans le cas de l'acier à matrice chimique à oxygène lourd (acier rapide, acier à section Cr12, etc.) surchauffée, la limite de grain apparaît leitritique en arête de poisson en raison de la fusion.La zone triangulaire de fusion à la limite des grains et la sphère de refusion sont apparues lorsque l'alliage d'aluminium a été surchauffé.Une fois que la pièce forgée a été brûlée, il est souvent impossible de la conserver, elle doit donc être mise au rebut.
5. Fissure thermique
Lors du chauffage de gros lingots de grande taille et d'une ébauche en acier fortement allié et en superalliage avec une faible conductivité thermique, si la vitesse de chauffage est trop rapide dans l'étape à basse température, l'ébauche générera une grande contrainte thermique en raison de la grande différence de température interne et externe.De plus, en raison de la basse température et de la mauvaise plasticité de l'ébauche, si la valeur de la contrainte thermique dépasse la limite de résistance de l'ébauche, une fissure chauffante radiante sera générée du centre vers les quatre côtés, ce qui fera craquer toute la section. .
6. La fragilité du cuivre
Le cuivre est cassant à la surface du forgeage.À fort grossissement, le cuivre jaunâtre (ou une solution solide de cuivre) est distribué le long des joints de grains.
Lorsque l'ébauche est chauffée, si l'oxyde de cuivre résiduel dans le four reste, l'acier est oxydé et réduit en cuivre libre à haute température. Les atomes d'acier fondu se dilatent le long de la limite des grains austénitiques, affaiblissant la connexion entre les grains.De plus, lorsque la teneur en cuivre de l'acier est relativement élevée [BBB 0 2% (fraction massique)], s'il est chauffé dans une atmosphère oxydante, une couche riche en cuivre se forme sous la peau d'oxyde de fer, ce qui provoque également la fragilité de l'acier.