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鋁合金鍛造
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鋁合金鍛造


 
鋁合金鍛造常见的缺陷与对策
鋁合金鍛造厂家在鋁合金鍛造过程中常见的缺陷以及处理对策
1、大晶粒。大晶粒通常是由于始鍛溫度過高和變形程度不足、或終鍛溫度過高、或變形程度落人臨界變形區引起的。鋁合金變形程度過大,形成織構;高溫合金變形溫度過低,形成混合變形組織時也可能引起粗大晶粒;晶粒粗大將使鍛件的塑性和韌性降低,疲勞性能明顯下降。
2、晶粒不均勻。晶粒不均勻是指鍛件某些部位的晶粒特別粗大,某些部位卻較小。産生晶粒不均勻的主要原因是坯料各處的變形不均勻使晶粒破碎程度不一,或局部區域的變形程度落人臨界變形區,或高溫合金局部加工硬化,或淬火加熱時局部晶粒粗大。耐熱鋼及高溫合金對晶粒不均勻特別敏感。晶粒不均勻將使鍛件的持久性能、疲勞性能明顯下降。
3、冷硬現象。變形時由于溫度偏低或變形速度太快,以及鍛後冷卻過快,均可能使再結晶引起的軟化跟不上變形引起的強化(硬化),從而使熱鍛後鍛件內部仍部分保留冷變形組織。這種組織的存在提高了鍛件的強度和硬度,但降低了塑性和韌性。嚴重的冷硬現象可能引起鍛裂。
4、裂紋。裂紋通常是鍛造時存在較大的拉應力、切應力或附加拉應力引起的。裂紋發生的部位通常是在坯料應力最大、厚度最薄的部位。如果坯料表面和內部有微裂紋、或坯料內存在組織缺陷,或熱加工溫度不當使材料塑性降低,或變形速度過快、變形程度過大,超過材料允許的塑性指針等,則在撤粗、拔長、沖孔、擴孔、彎曲和擠壓等工序中都可能産生裂紋。
5、龜裂。龜裂是在鍛件表面呈現較淺的龜狀裂紋。在鍛件成形中受拉應力的表面(例如,未充滿的凸出部分或受彎曲的部分)最容易産生這種缺陷。引起龜裂的內因可能是多方面的:①原材料合Cu、Sn等易熔元素過多。②高溫長時間加熱時,鋼料表面有銅析出、表面晶粒粗大、脫碳、或經過多次加熱的表面。③燃料含硫量過高,有硫滲人鋼料表面。
6、飛邊裂紋。飛邊裂紋是模鍛及切邊時在分模面處産生的裂紋。飛邊裂紋産生的原因可能是:①在模鍛操作中由于重擊使金屬強烈流動産生穿筋現象。②鎂合金模鍛件切邊溫度過低;銅合金模鍛件切邊溫度過高。
7、分模面裂紋。分模面裂紋是指沿鍛件分模面産生的裂紋。原材料非金屬夾雜多,模鍛時向分模面流動與集中或縮管殘余在模鍛時擠人飛邊後常形成分模面裂紋。
8、折叠。折叠是金属变形过程中已氧化过的表层金属汇合到一起而形成的。它可以是由两股(或多股)金属对流汇合而形成;也可以是由一股金属的急速大量流动将邻近部分的表层金属带着流动,两者汇合而形成的;也可以是由于变形金属发生弯曲、回流而形成;还可以是部分金属局部变形,被压人另一部分金属内而形成。折叠与原材料和坯料的形状、模具的设计、成形工序的安排、润滑情况及锻造的实际操作等有关 ;折叠不仅减少了零件的承载面积,而且工作时由于此处的应力集中往往成为疲劳源。
9、穿流。穿流是流线分布不当的一种形式。在穿流区,原先成一定角度分布的流线汇合在一起形成穿流,并可能使穿流区内、外的晶粒大小相差较为悬殊。穿流产生的原因与折叠相似,是由两股金属或一股金属带着另一股金属汇流而形成的,但穿流部分的金属仍是一整体 ;穿流使锻件的力学性能降低,尤其当穿流带两侧晶粒相差较悬殊时,性能降低较明显。
10、鍛件流線分布不順。鍛件流線分布不順是指在鍛件低倍上發生流線切斷、回流、渦流等流線紊亂現象。如果模具設計不當或鍛造方法選擇不合理,預制毛坯流線紊亂;工人操作不當及模具磨損而使金屬産生不均勻流動,都可以使鍛件流線分布不順。流線不順會使各種力學性能降低,因此對于重要鍛件,都有流線分布的要求。
11、铸造组织残留。铸造组织残留主要出现在用铸锭作坯料的锻件中。铸态组织主要残留在锻件的困难变形区。锻造比不够和锻造方法不当是铸造组织残留产生的主要原因 ;铸造组织残留会使锻件的性能下降,尤其是冲击韧度和疲劳性能等。
12、碳化物偏析級別不符要求。碳化物偏析級別不符要求主要出現于萊氏體工模具鋼中。主要是鍛件中的碳化物分布不均勻,呈大塊狀集中分布或呈網狀分布。造成這種缺陷的主要原因是原材料碳化物偏析級別差,加之改鍛時鍛比不夠或鍛造方法不當.具有這種缺陷的鍛件,熱處理淬火時容易局部過熱和淬裂。制成的刃具和模具使用時易崩刃等。
13、帶狀組織。帶狀組織是鐵素體和珠光體、鐵素體和奧氏體、鐵素體和貝氏體以及鐵素體和馬氏體在鍛件中呈帶狀分布的一種組織,它們多出現在亞共折鋼、奧氏體鋼和半馬氏體鋼中。這種組織,是在兩相共存的情況下鍛造變形時産生的帶狀組織能降低材料的橫向塑性指針,特別是沖擊韌性。在鍛造或零件工作時常易沿鐵素體帶或兩相的交界處開裂。
14、局部充填不足。局部充填不足主要發生在筋肋、凸角、轉角、圓角部位,尺寸不符合圖樣要求。産生的原因可能是:①鍛造溫度低,金屬流動性差;②設備噸位不夠或錘擊力不足;③制坯模設計不合理,坯料體積或截面尺寸不合格;④模膛中堆積氧化皮或焊合變形金屬。
15、欠壓。欠壓指垂直于分模面方向的尺寸普遍增大,産生的原因可能是:①鍛造溫度低。②設備噸位不足,錘擊力不足或錘擊次數不足
16、錯移。錯移是鍛件沿分模面的上半部相對于下半部産生位移。産生的原因可能是:①滑塊(錘頭)與導軌之間的間隙過大;②鍛模設計不合理,缺少消除錯移力的鎖口或導柱;③模具安裝不良
17、轴线弯曲。锻件轴线弯曲,与平面的几何位置有误差。产生的原因可能是:①锻件出模时不注意;②切边时受力不均;③锻件冷却时各部分降温速度不一;④清理与热处理不当 。
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