TA的每日心情 | 开心 2024-12-9 06:43 |
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发表于 2008-4-13 19:52:34
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铜合金锻造过程中的缺陷与对策:$ _3 r/ s e0 j- K4 X
1、 锻造裂纹& Z" N# p* X7 z; X# d7 Y- ~
铜合金锻裂的原因主要有下列几方面:①坯料内部或表面有缺陷;②锻造温度不合适,材料塑性低;③变形程度过大或拉应力过大。5 k$ X7 `" w. L4 {. v, x
钢锭的表面质量较差,内部也常常有较严重的偏析,锻造时常易开裂。因此,钢锭需经均匀化退火,锻前要进行车皮。
& |/ }7 Q; G7 ~! j) X: A 锻造温度对铜合金的塑性影响很大。铜合金中由于加人了大量合金元素,始锻温度低,锻造温度范围窄,并存在中温脆性区。加热温度过高,容易产生过热、过烧,引起锻裂或粗晶。锻造温度过低时,有些铜合金(例如铁青铜),由于再结晶不充分,塑性降低,也常常产生裂纹。因此,要控制锻造温度不要过高或过低,并要避开中温脆性区。有些钢合金锻件由于变形程度过大(热效应显著)或局部地方应力集中等原因也常产生锻裂。自由锻操作时,要勤翻轻击,避免在同一方向连续重击,以防止因热效应而引起过热、过烧。" a: ~8 f- ^/ n. M/ L7 b! L$ a4 w+ y5 ]
2.切边撕裂
c- t4 [, l7 c5 `* g$ g9 F 铜合金锻件在胎模锻和模锻后,如立即进行切边,往往会在切边处有撕裂锻件本体的现象。当锻件冷却后再切边时,就可避免这种缺陷。/ A2 D0 t& |: ^3 l7 |; M
3.折叠
1 M+ l, i: n* H" [2 k' J 铜合金变形时,表面容易起皱。因此,较易产生折叠。例如,拔料时,如变形后的台阶较尖锐,在第二次锤击时就容易产生折叠。又例如,当阀体锻件的大本体上有小管接时,如采用压肩倒角的成形工艺,小管接处会由于变形不均匀产生缩孔;若再用镦粗法将其端面拍平,便会在管接与本体交接处形成折叠。因此,锻造铜合金时,工具和模具转角处的圆角半径要大一些,并要注意润滑;对于一些高度与直径比例不大的管接,适于采用在漏盘中挤压成型;对较易产生折叠的铜合金锻件,要考虑到以后的清理,在确定加工余量和计算用料时,应比碳钢取得大些。
# L9 Z" p9 s6 o. f v y- x8 d 4.晶粒粗大
5 L8 v! g9 u" E/ Y& J 铜合金晶粒长大后不能像碳钢那样通过热处理加以细化,因此,晶粒粗大将使产品性能下降。铜合金晶粒粗大的原因:①坯料过热;②终锻温度过高;③锻造时的变形程度处于临界变形程度范围(10%~15%)内。
: w c) \9 s' L/ k1 x, O! N 为了避免形成上述粗大晶粒,应当注意以下几点:①锻造时每次变形程度应大于10%~15%;②为保证适宜的终锻温度,应根据成形方式和变形量大小选择合适的始锻温度。例如,QAl9-11合金胎模锻时900℃始锻,而自由锻时850℃始锻,原因是胎模锻较自由锻散热快。③(α+β)黄铜和青铜的加热温度应稍低于α+β→β的转变温度。+ l4 _5 k+ d/ j3 ~. o
5.应力腐蚀开裂7 C( i& K% U" A- R& N0 u
如果铜合金锻件内存在残余应力,则在潮湿大气中,特别是在含氮盐的大气中会引起应力腐蚀开裂,也称季裂。防止这种缺陷的对策是:①锻造时,应使锻件上各处的变形量和变形温度比较均匀。例如,锻造长轴类锻件时,应将工件经常调头变形,使各部分的变形温度相近,以减小内应力;②铜合金锻造后,要及时在260~300℃范围内进行消除应力退火。
+ p+ j* H7 c' p v 6.氢气病% p: l: j. c9 n$ _* X
所有高铜的铜合金(如 H90),铝青铜及铜镍合金,在高温下极易氧化。含有氧的铜合金,如在含有H2、CO、CH4等的还原气氛中加热,则这些气体会向金属内扩散,与Cu2O化合而生成不溶于铜的水蒸气或CO2。这种水蒸气具有一定的压力,力图从金属内部逸出,结果在金属内部形成微小裂纹,使合金变脆,即所谓氢气病。因此,加热铜合金时,炉子气氛最好是中性的。 |
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