鋁合金鍛造過程中出現(xiàn)缺陷怎么解決
鋁合金是以鋁為基,加入了錳、鎂、銅、硅、鐵、鎳、鋅等各種元素而形成的。它密度較小,強(qiáng)度適宜,因而得到了愈來愈廣泛的應(yīng)用。 根據(jù)成分和工藝性能不同,鋁合金分為變形鋁合金和鍛造鋁合金兩大類。
變形鋁合金按其熱處理強(qiáng)化能力可分為熱處理不強(qiáng)化鋁合金和熱處理強(qiáng)化鋁合金。鋁合金中錳、鉻、鈦的作用主要是提高合金的再結(jié)晶溫度,減弱其晶粒長大的傾向性。 鎳在鋁合金中可以改善合金的抗腐蝕性能和提高熱強(qiáng)性。 Fe、Si、Na、K等都屬于鋁合金中的雜質(zhì)元素,其中主要是Fe和St。Fe在鋁中的溶解度很小,在 655℃時(shí)為0.5%,在室溫時(shí)僅為0.002%。Fe主要形成金屬化合物FeAl3,是硬脆的針狀化合物。Si在鋁中的溶解度略大一些,在577℃時(shí)可溶入1.65%,在室溫時(shí)為0.05%。Si除溶入鋁中外,多余的則單獨(dú)存在于鋁中,通常稱為―游離硅‖。 鋁合金中由于存在大量的強(qiáng)化相和過剩相,因此,其鑄態(tài)組織中呈現(xiàn)多相混雜的狀態(tài)。另外,在某些鋁合金(例如LY12)鑄態(tài)組織中還常常存在共晶混合物。這些物質(zhì)通常又硬又脆,且呈網(wǎng)狀分布于晶界。而且,由于鍛造時(shí)的冷卻條件,使這些化合物相在鑄錠中形成了區(qū)域偏析,枝晶偏析和晶間偏析,此外,還有氣孔、縮孔等缺陷,嚴(yán)重降低了鋁合金鑄錠的塑性。
通過熱塑性變形可以使鋁合金鑄態(tài)組織得到較大改善,性能得到較大提高。以LY11為例,經(jīng)擠壓變形后,形成纖維狀組織,在擠壓變形程度小于70%之前,隨著變形程度的增加,材料縱向及橫向的強(qiáng)度指標(biāo)都不斷提高。當(dāng)變形程度繼續(xù)增加時(shí),縱向性能繼續(xù)提高,而橫向性能急劇下降,即引起了性能的異向性。 流線的分布情況對(duì)鋁合金的性能有很大影響,流線不順、渦流和穿流都使鋁合金的塑性指標(biāo)、疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕性能有明顯降低。因此,編制成形工藝時(shí),應(yīng)當(dāng)使流線方向與零件大受力方向一致。