【材料課件】塑性加工工程學2-資料下載頁
2025-02-21 12:23本頁面
【正文】 之間局部地區(qū)直接接觸（與織構的區(qū)別在于這時互相接觸的晶粒位向差可以是比較大的），從而促使形成大晶粒。 3．機械阻礙物 ? 一般來說，金屬的晶粒隨著溫度的升高而不斷長大。但有時加熱到較高溫度時，晶粒仍很細小，可以說沒有長大。而當溫度再升高一些時，晶粒突然長大。有些材料隨加熱溫度升高，晶粒分階段突然長大，而不是隨溫度升高成直線關系長大。 ?這是由于金屬材料中存在機械阻礙物，對晶界有針和作用，阻止晶界遷移的緣故。 機械阻礙物在鋼中可以是： ?氧化物（如 AIO3等） ?氮化物（如 AlN、 TiN等） ?碳化物（如 VC． TiC等） ?在鋁合金中可以是 Mn、 Ti、 Fe等元素及其化合物。 機械阻礙物的存在形式分兩類： ?一類是鋼在冶煉凝固時從液相中直接析出的，顆粒比較大，成偏析或統(tǒng)計分布； ?另一類是鋼凝固后，在繼續(xù)冷卻過程中從奧氏體晶粒內析出的，顆粒十分細小，分布在晶界上。 ?這二類物質都起機械阻礙作用，但后一類要比前一類的阻礙作用大得多。 ? 機械阻礙物一旦溶入晶內時，晶界上就不存在機械阻礙作用了，晶粒便可立即長大到與其所處溫度對應的尺寸大小。 ?由于這些機械阻礙物質溶入奧氏體晶粒內時的溫度有高有低，存在鋼內的數(shù)量有多有少，種類可能是這一種或是幾種同時存在，這樣使晶粒突然長大的溫度與程度就有所不同。 ?第二相圖溶體也可以起機械阻礙作用，阻止晶粒長大。例如，一些鐵素體型不銹鋼，特別是高鉻類型的不銹鋼，加入少量鎳或錳，能形成少量奧氏體涸溶體，能使作為基體的鐵素體晶粒不易長大，從而提高了材料的韌性。 對晶粒度的影響，除以上三個基本因素外 ? 還有變形速度、原始晶粒度和化學成分等。 四、細化晶粒的主要途徑 （ l）在原材料冶煉時加入一些合金元素 ?（如鉭、鍺、鑰、鎢、釩、鈦等）及最終采用鋁、鈦等作脫氧劑它們的細化作用主要在于：當液態(tài)金屬凝固時，那些高熔點化合物起彌散的結晶核心作用，從而保證獲得極細晶粒。此外，這些化合物同時又都起到機械阻礙作用，使已形成的細晶粒不易長大。 （ 2）采用適當?shù)淖冃纬潭群妥冃螠囟? ?在設計模具和選擇坯料形狀、尺寸時，既要使變形量大于臨界變形程度，又要避免出現(xiàn)因變形程度過大而引起的激烈變形區(qū)，并且模鍛時應采用良好的潤滑劑，以改善金屬的流動條件，獲得均勻變形。鍛件的晶粒度主要取決于終鍛溫度下的變形程度。 另外，有些材料變形后晶粒尚未來得及長大時馬上就快冷，也可以得到細晶粒。 （ 3）采用鍛后正火（或退火）等相變重結晶的方法 ?必要時利用奧氏體再結晶規(guī)律進行高溫正火來細化晶粒。 五、鍛件粗晶分析實例 ? 坯料為4Cr14Nil4W2Mo4，θ60熱軋棒材，經(jīng)鍛成 42mm方料后，下料為 42mm x 42mm x 75mm坯料，在自由鍛錘上鍛成如圖所示的排氣閥鍛件。 ?鍛造工藝為：第一火，將 42mm x 42mm x 75mm坯料倒棱、摔頭部、摔桿；第二火，胎模壓盤成形頭部。 ?經(jīng)質量檢驗，發(fā)現(xiàn)脖部出現(xiàn)低倍粗晶，經(jīng)高倍檢查，晶粒度為 1級而閥盤部位為 7級細晶粒。 ?質量分析：在第二火加熱時，雖然采用局部加熱，桿部放在反射爐門外，但由于閥脖部就加熱到鍛造溫度范圍內，在壓盤成形時，閥脖部位變形較小，處于臨界變形程度范圍，因此造成脖部粗晶。 ? 改進措施：將兩火加熱改為一火加熱，即將摔頭部、壓盤成形、摔桿于一火內完成。將改進后的排氣閥鍛件，經(jīng)低倍檢查，脖部已無粗晶，高倍檢查，晶粒度為 6級，個別為 5級。在閥脖部位作力學性能試驗，符合要求。 ? 因此，為了解決脖部粗晶問題，需改進工藝在一火內成形，則應提高操作水平。 第四節(jié) 塑性成形件中的折疊 ? 折疊是在金屬變形流動過程中已氧化過的表面金屬匯合在一起而形成的。 ?它不僅減小了零件的承載面積，而且工作時此處產(chǎn)生應力集中，常常成為疲勞源。因此，技術條件中規(guī)定鍛件上一般不允許有折疊。 ? 鍛件經(jīng)酸洗后，一般用肉眼就可以觀察到折疊。若用肉眼不易變出的折疊，可以用磁粉檢查或滲透檢查。 一、折疊特征 鍛件中的折疊一般具有下列特征： l）折疊與其周圍金屬流線方向一致。 2）折疊尾端一般呈小圓角或技叉形（雞爪形）。 3）折疊兩側有較重的脫碳、氧化現(xiàn)象。 ? 按照上述特征可以大致區(qū)分裂紋和折疊。 ? 鍛件上的折疊經(jīng)過一步變形和熱處理等工序后，形態(tài)將發(fā)生某些變化，需要具體分析。 ?例如，有折疊的零件在進行調質處理時，折疊末端常常要擴展，擴展部分就是裂紋，其尾端呈尖形，表面一般無氧化、脫碳現(xiàn)象。 二、 折疊 的類型及其形成原因 各種鍛件，尤其是各種形狀模鍛件的折疊形式和位置一般是有規(guī)律的。 1．由兩股（或多股）金屬對流匯合而形成的折疊 這種類型的折疊其形成原因有以下幾方面： l）模鍛過程中由于某處金屬充填較慢，而在相鄰部分均已基本充滿時，此處仍缺少大量金屬，形成空腔，于是相鄰部分的金屬便往此處匯流而形成折疊模鍛時坯料尺寸不合適，操作時坯料安放不當，打擊（加壓）速度過快，模具圓角、斜度不合適，或某處金屬充填阻力過大等都常常會出現(xiàn)這種形式的折疊。 對彎軸和帶技叉的鍛件，模鍛時常易由兩股流動金屬匯合形成折疊。 ?兩部分的金屬往外流動，已氧化過的表層金屬對流匯合而形成折疊。 ?這種折疊有時深入到鍛件內部，有時只分布在飛邊區(qū)。 ? 折疊的起始位置與模鍛前坯料在此處的圓角半徑、金屬量有關。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
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