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鋁合金鍛造

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       鋁合金模鍛件生產(chǎn)過(guò)程中避免和減少粗晶缺陷的措施。
       粗晶缺陷是鋁合金模鍛件常見(jiàn)缺陷之一,它降低鍛件的強度。在鍛件中的粗晶組織以及由粗晶組織向細晶組織急劇變化的過(guò)渡區,鍛件的疲勞強度降低。鋁合金鍛造廠(chǎng)家今天給大家在鋁合金模鍛件生產(chǎn)過(guò)程中避免和減少粗晶缺陷的措施。
       1、粗晶出現機制
       金屬經(jīng)過(guò)塑性變形后自由能提高,組織處于不穩定狀態(tài),當將其加熱到適當溫度時(shí)重新形成晶核并長(cháng)大,由新晶粒構成的顯微組織叫做再結晶。再結晶之后一般可得到細而均勻的等軸晶粒,但是如果加熱溫度正利于晶粒長(cháng)大或加熱保溫時(shí)間過(guò)長(cháng),再結晶晶粒會(huì )長(cháng)大成為粗大晶粒[3-4]。晶粒長(cháng)大的過(guò)程可以分為兩種類(lèi)型:一種是逐漸地長(cháng)大,表現為各個(gè)晶粒之間的相對大小基本接近;另一種是反常的長(cháng)大,表現為各個(gè)晶粒之間的相對大小為懸殊,有的晶粒長(cháng)得非常粗大。在鋁合金模鍛件粗晶缺陷廢品中,出現再結晶晶粒反常長(cháng)大的幾率要較大。
       2、避免或減少模鍛件的粗晶缺陷
       鋁合合金模鍛件的粗晶缺陷與鍛件的材質(zhì)、鍛造工藝參數、鍛件形狀、模具溫度、熱處理工藝參數等有關(guān)。
       2.1 鍛件的材質(zhì)
       制造模鍛件的鋁合金牌號不同,其產(chǎn)品出現粗晶的幾率有很大差別。鋁-鋅-鎂-銅系合金的鍛件較少出現粗晶缺陷,而鋁-銅-鎂系、鋁-鎂-硅系合金,鍛件出現粗晶缺陷的幾率相對較多。
       2.2 鍛造工藝參數和模具溫度
       (1)選擇合理的終鍛溫度
       終鍛溫度過(guò)低則鍛件很容易出現粗晶,特別是鋁-銅-鎂系、鋁-鎂-硅系合金一定要嚴格控制終鍛溫度,如2A11(LY11)合金槳葉模鍛件終鍛溫度必須高于390℃,否則很容易出現粗晶。鍛件的材質(zhì)不同對終鍛溫度的要求也不同,但所有的鋁合金模鍛件均要求其終鍛溫度不低于370℃。
       (2)模具預熱溫度不宜過(guò)低
      模具溫度過(guò)低會(huì )加速型腔內金屬冷卻速度,從而使金屬的變形溫度過(guò)低,令金屬難以充滿(mǎn)型腔且可能在鍛件表面形成粗晶。模具的預熱溫度與鍛件的形狀和鋁合金牌號等因素有關(guān),一般要求控制在300℃~400℃。
       (3)變形程度不宜過(guò)小
       尤其是一火的變形程度不宜過(guò)小,若變形程度很小,再結晶晶核較少,孕育期又很長(cháng),模鍛件再次加熱(或熱處理)后將會(huì )形成粗大的晶粒。如果變形程度小到臨界變形程度(大約3%~15%左右)的范圍內,再結晶晶粒會(huì )急劇長(cháng)大,使鍛件會(huì )出現粗晶缺陷。在生產(chǎn)中要嚴格控制模鍛件的模鍛火次及每火壓下量,避免因為模鍛火次過(guò)多,一次壓下量過(guò)小而使鍛件處于臨界變形狀態(tài)。在保證金屬能充滿(mǎn)模具型腔及低倍流線(xiàn)要求的情況下,盡量減少模鍛火次。形狀簡(jiǎn)單易于成形的鍛件可以一火成形,形狀復雜不易成形的鍛件模鍛火次盡量不要超過(guò)3次。
       (4)毛料余量不宜過(guò)大
       尤其是對于帶高筋的鍛件,如果當金屬已充滿(mǎn)型腔后仍剩有多余金屬,上下模若繼續靠攏,腹板處的多余金屬就會(huì )沿著(zhù)筋條根部以近的路線(xiàn)直接流入毛邊槽,可能使此處因變形量過(guò)大而出現局部粗晶。
       2.3 熱處理參數的選擇
       熱處理時(shí)淬火溫度過(guò)高、保溫時(shí)間過(guò)長(cháng)都容易使鋁合金鍛件出現粗晶。特別是對于鋁-鎂-硅系、鋁-銅-鎂系合金一定要嚴格控制淬火溫度及保溫時(shí)間。

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