锻造加工锻件的层状断口

       层状断口是材料的一种强烈不均匀性在纤维口上表现的形貌;也是指条状或链束状夹杂在塑性断口上的一种反映。层状断口是在钢材的纵向断口上,沿热加工变形方向呈现凸凹不平的、无金属光泽的、非结晶构造的条带,条带中伴有白亮或灰色线条。由于层状断口的形成原因不同,有的呈木层结构,有的呈平滑的台阶状;有的呈比基体较浅、灰白色、致密的条带。


车轮锻件


       层状断口按其宏观形貌可分为木纹状和叠层状两种类型,一般统称为层状断口。在锻件中,锻造加工非金属夹杂物是引起材料不均匀性的重要因素之一。在锻造加工过程中,钢材中的非金属夹杂物沿变形方向被拉长或被破碎,即形成近似排列的夹杂物条带,断裂时这些条带发生扩展连接,终在断口上形成近似于平行排列的构槽,从而使整个宏观断口显示出强烈起伏的木纹状形态。断口上层次起伏的条带及沟槽均沿锻造变形方向分布,形如朽木,无金属光泽,其上还可以观察到一些灰白色泽的线条。

       当断口主要是由硫化物引起的层状断口时,木纹断口上层状起伏区域的位置和宽度与横向低倍酸浸试片上的偏析区的位置和宽度相对应,而氧化物引起的层状断口在低倍试片上则无表现。

       如果材料中夹杂物条带相互靠近,并处于同一层次上,裂纹会沿同一层次的夹杂物生成、扩展、连接,断裂后的断口上即会显示出平面台阶特征,不同层次的台阶平面相连即形成叠层状断口,叠层由不同层次的小平面组成,沿纵向分布。

       非金属夹杂物性质不同,在材料纵向断口上条带表现也不同,氧化物呈细颗粒条带。硅酸盐呈灰雾色片状条带,硫化物呈细条状亮线。高倍下可见硫化物沿锻件变形方向延伸。