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鍛造對金屬組織、性能的影響

鍛造生產中, 除了必須保證鍛件所要求的形狀和尺寸外, 還必須滿足零件在使用過程中所提出的性能要求, 其中主要包括:強度指標、塑性指標、衝擊韌度、疲勞強度、斷裂初度和抗應力腐蝕性能等, 對高溫工作的零件, 還有髙溫暫態拉伸性能、持久性能、抗蝤變性能 和熱疲勞性能等。

鍛造用的原材料是鑄錠、軋材、擠材和鍛坯。 而軋材、擠材和鍛坯分別是鑄錠經軋製、擠壓及鍛造加丁後形成的半成品。 鍛造生產中, 採用合理的工藝和工藝參數, 可以通過下列幾方面來改善原材料的組織和性能:

一、打碎柱狀晶,

改善宏觀偏析, 把鑄態組織變為鍛態組織, 並在合適的溫度和應力條件下, 焊合內部孔隙, 提高材料的緻密度;

二、鑄錠經過鍛造形成纖維組織, 並一步通過軋製、擠壓、模鍛使鍛件得到合理的纖維方向分佈;

三、控制晶粒的大小和均勻度;

四、改善第二相(例如:萊氏體鋼中的合金碳化物)的分佈;

五、使組織得到形變強化或形變相變強化等。

由於上述組織的改善, 使鍛件的塑性、衝擊韌度、疲勞強度及持久性能等也隨之得到了提高, 然後通過零件的最後熱處踵就能得到零件所要求的硬度、強度和塑性等良好的綜合性能。

如果原材料的品質不良或所採用的鍛造工藝不合理, 則可能產生鍛件缺陷, 包括表面缺陷、內部缺陷或性能不合格等。 原材料的良好質置是保證鍛件品質的先決條件, 如原材料存在缺陷, 將影響鍛件的成形過程及鍛件的最終品質。

原材料的化學元素超出規定的範圍或雜質元素含量過髙.對鍛件的成形和品質都會帶來較大的影響;原材料記憶體在縮管殘餘、皮下起泡、嚴重碳化物偏析、粗大的非金屬夾雜物(夾渣) 等缺陷, 鍛造時易使鍛件產生裂紋。 原材料內的樹枝狀晶、嚴重疏鬆、非金屬夾雜物、白點、氧化膜、偏析帶及異金屬混人等缺陷, 易引起鍛件性能下降;原材料的表面裂紋、折疊、結疤、粗晶環等易造成鍛件的表面裂紋。

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