鋁合金模鍛件粗晶缺陷淺析

   粗晶缺陷是鋁合金模鍛件常見缺陷之一，它下降鍛件的強(qiáng)度。在鍛件中的粗晶安排以及由粗晶安排向細(xì)晶安排急劇改變的過(guò)渡區(qū)，鍛件的疲勞強(qiáng)度下降[1-2]。景順誠(chéng)金屬鋁合金鑄造首要討論在鋁合金模鍛件出產(chǎn)過(guò)程中防止和削減粗晶缺陷的辦法。

　　1粗晶呈現(xiàn)機(jī)制

　　金屬通過(guò)塑性變形后自由能進(jìn)步，安排處于不穩(wěn)定狀況，當(dāng)將其加熱到恰當(dāng)溫度時(shí)從頭構(gòu)成晶核并長(zhǎng)大，由新晶粒構(gòu)成的顯微安排叫做再結(jié)晶。再結(jié)晶之后一般可得到細(xì)而均勻的等軸晶粒，可是如果加熱溫度正利于晶粒長(zhǎng)大或加熱保溫時(shí)刻過(guò)長(zhǎng)，再結(jié)晶晶粒會(huì)長(zhǎng)大成為粗大晶粒[3-4]。景順誠(chéng)金屬鋁合金鑄造表明晶粒長(zhǎng)大的過(guò)程能夠分為兩種類型：一種是逐漸地長(zhǎng)大，表現(xiàn)為各個(gè)晶粒之間的相對(duì)巨細(xì)根本接近；另一種是失常的長(zhǎng)大，表現(xiàn)為各個(gè)晶粒之間的相對(duì)巨細(xì)極為懸殊，有的晶粒長(zhǎng)得非常粗大。在鋁合金模鍛件粗晶缺陷廢品中，呈現(xiàn)再結(jié)晶晶粒失常長(zhǎng)大的幾率要較大。

　　2防止或削減模鍛件的粗晶缺陷

　　鋁合合金模鍛件的粗晶缺陷與鍛件的原料、鑄造工藝參數(shù)、鍛件形狀、模具溫度、熱處理工藝參數(shù)等有關(guān)。

　　2.1鍛件的原料

　　制作模鍛件的鋁合金材質(zhì)牌號(hào)不同，其產(chǎn)品呈現(xiàn)粗晶的幾率有很大不同。鋁-鋅-鎂-銅系合金的鍛件較少呈現(xiàn)粗晶缺陷，而鋁-銅-鎂系、鋁-鎂-硅系合金，鍛件呈現(xiàn)粗晶缺陷的幾率相對(duì)較多。

　　2.2鑄造工藝參數(shù)和模具溫度

　　(1)挑選合理的終鍛溫度

　　終鍛溫度過(guò)低則鍛件很簡(jiǎn)單呈現(xiàn)粗晶，景順誠(chéng)金屬鋁合金鑄造稱特別是鋁-銅-鎂系、鋁-鎂-硅系合金一定要嚴(yán)格控制終鍛溫度，如2A11(LY11)合金槳葉模鍛件終鍛溫度有必要高于390℃，不然很簡(jiǎn)單呈現(xiàn)粗晶。鍛件的原料不同對(duì)終鍛溫度的要求也不同，但一切的鋁合金模鍛件均要求其終鍛溫度不低于370℃。

　?。?）模具預(yù)熱溫度不宜過(guò)低

　　模具溫度過(guò)低會(huì)加速型腔內(nèi)金屬冷卻速度，從而使金屬的變形溫度過(guò)低，令金屬難以充溢型腔且可能在鍛件外表構(gòu)成粗晶。模具的預(yù)熱溫度與鍛件的形狀和鋁合金商標(biāo)等要素有關(guān)，一般要求控制在300℃～400℃。

　?。?）變形程度不宜過(guò)小

　　尤其是最后一火的變形程度不宜過(guò)小，若變形程度很小，再結(jié)晶晶核較少，孕育期又很長(zhǎng)，模鍛件再次加熱（或熱處理）后將會(huì)構(gòu)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(nèi)，再結(jié)晶晶粒會(huì)急劇長(zhǎng)大，使鍛件會(huì)呈現(xiàn)粗晶缺陷。在出產(chǎn)中要嚴(yán)格控制模鍛件的模鍛火次及每火壓下量，防止由于模鍛火次過(guò)多，一次壓下量過(guò)小而使鍛件處于臨界變形狀況。在確保金屬能終究充溢模具型腔及低倍流線要求的情況下，盡量削減模鍛火次。

　?。?）毛料余量不宜過(guò)大

　　景順誠(chéng)金屬鋁合金鑄造表明尤其是關(guān)于帶高筋的鍛件，如果當(dāng)金屬已充溢型腔后仍剩有剩余金屬，上下模若持續(xù)挨近，腹板處的剩余金屬就會(huì)沿著筋條根部以最近的道路直接流入毛邊槽，可能使此處因變形量過(guò)大而呈現(xiàn)部分粗晶。