锻造大型模锻件、合金钢模锻件时,若加热速度过快,内外层温差较大,由于温度应力和组织应力,中心部分会出现裂纹。
当加热温度过高,保温时间过长,导致轻微过热时,会产生光泽、结晶状、沿晶体断裂的粗晶体断裂。轻微过热的粗晶粒可通过退火或正火处理,并通过重晶体进行纠正。当严重过热时,会产生萘断裂或石断裂。萘断裂的特点是鱼鳞的亮点和晶体断裂;萘断裂的原因是厚奥氏体晶粒形成晶体内织构,稳定性极高。当冷却过程中转化为铁素体时,织构的特性仍然会保留。石断裂晶体明显,表面无金属光泽,颜色灰暗,沿晶体断裂;石断裂的原因是非金属混合溶解度在过热温度下增加,冷却过程中,非金属混合物从过饱和的粗奥氏体中沉淀出来,包围奥氏体晶粒形成脆性晶体壳。严重过热的锻坯的力学性能很差。萘断裂可以通过高温正火来消除,模锻件很难纠正。
当锻造加热温度低且未加热时,可能会出现穿晶膨胀的裂纹,尾端尖锐,无后续加热工艺,裂纹表面无氧化脱碳。
对于合金结构钢,如果终锻造温度过高,奥氏体在锻造后将继续生长,甚至超过原来的晶粒度。粗晶体断口可在断口检查中看到,魏组织出现在高倍观察中。如果锻造温度过低,钢在双相区域,沿空白主变形方向分布,从奥氏体中沉淀的铁素体优先附着在混合表面,形成带状组织。魏组织和带状组织降低了锻件的机械性能,特别是冲击韧性。为了细化晶粒,改善组织,提高机械性能,必须完全退火才能产生重结晶。