不均勻變形會(huì)使鍛件有什么變化？
2021-03-16 16:30:53
admin
很多鍛造廠生產(chǎn)的鍛件都會(huì)有裂紋，其實(shí)有很多種原因。首先是鍛件由外力直接引起的裂紋。如彎曲，校直，鐓粗，擴(kuò)孔，扭轉(zhuǎn)等加工工序會(huì)產(chǎn)生裂紋。提高鍛造工模具表面的光潔度，采用合適的潤(rùn)滑劑來減少工件與工具間的摩擦力或采用軟墊先變形而產(chǎn)生強(qiáng)烈的經(jīng)向流動(dòng)，使變形盡可能均勻。
鍛件由附加應(yīng)力及殘余應(yīng)力引起的裂紋。當(dāng)附加應(yīng)力及殘余應(yīng)力超過材料強(qiáng)度極限值時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生裂紋。如：鍛造棒材時(shí)，由于受到模口摩擦阻力影響，表層金屬流動(dòng)得慢，心部金屬流動(dòng)得快，由于金屬坯料是一體，流動(dòng)快得心部坯料必然會(huì)拉動(dòng)流動(dòng)慢得外表層，這樣外表層金屬受拉，心部金屬受壓，在表層就容易引起橫裂。
鍛件由溫度應(yīng)力及組織應(yīng)力引起的裂紋。當(dāng)加熱或冷卻時(shí)由于坯料內(nèi)部溫度部均勻造成熱脹或冷縮不均勻而引起的內(nèi)部應(yīng)力稱為溫度應(yīng)力或熱應(yīng)力。
金屬塑性加工，大多數(shù)是以簡(jiǎn)單的毛坯，通過塑性變形加工獲得所需形狀和尺寸的產(chǎn)品或毛坯的過程，良好的金屬塑性有利于塑性成形，從塑性加工的角度討論，提高金屬塑性變形的途徑主要有以下幾點(diǎn)。
合理選擇變形時(shí)的變形溫度和變形速度，保證金屬在成形時(shí)具有良好的塑性，對(duì)于塑性成形十分重要。若選擇變形溫度過高，則容易使變形金屬產(chǎn)生過熱導(dǎo)致晶粒粗大，若選擇溫度過低，金屬變形時(shí)會(huì)產(chǎn)生加工硬化，增加變形抗力，降低金屬的塑性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致變形開裂。對(duì)于變形速度敏感性高的材料，要合理的選擇變形速度。一般情況，錘類設(shè)備的變形速度最髙，液壓機(jī)變形速度最低，壓力機(jī)的變形速度介于兩者之間。如對(duì)于鎂合金鍛造適用于在壓力機(jī)進(jìn)行，如果要在錘上模鍛，最好開始時(shí)輕擊，隨著形槽的充滿，再逐漸加大每錘鍛造時(shí)的變形程度。
變形方式的選擇，直接影響變形體在形腔中的塑性流動(dòng)和應(yīng)力狀態(tài)。如坯料在變形時(shí)所承受的壓應(yīng)力數(shù)目越多，其塑性越好，因此，塑性變形時(shí)，對(duì)于塑性低的材料，可采用一些措施來增加三向壓應(yīng)力狀態(tài)，防止坯料幵裂。例如鐓粗時(shí)，可采用活動(dòng)套環(huán)或包套等有利于成形，拔長(zhǎng)時(shí)采用型砧拔長(zhǎng)有利于成形，提高拔長(zhǎng)效率。
合金鑄錠的化學(xué)成分和組織性能很不均勻，塑性加工前可進(jìn)行高溫?cái)U(kuò)散退火，使鑄錠內(nèi)組織和成分均勻，可提高材料的塑性。例如鎂合金MA3在400℃下進(jìn)行高溫均勻化處理10h，在壓力機(jī)上的壓縮變形程度好達(dá)75%以上，但若不進(jìn)行高溫均勻化處理，允許的變形程度僅為45%左右。對(duì)于高合金鋼錠，根據(jù)成分的不同，可在1050~1150℃甚至更高一些的溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間保溫，同樣可獲得良好的效果。由于高溫均勻化處理生產(chǎn)周期長(zhǎng)、耗費(fèi)大，所以可用適當(dāng)延長(zhǎng)鍛造加熱時(shí)出爐保溫時(shí)間來代替，其不足之處是降低生產(chǎn)率，且應(yīng)注意避免晶粒粗大。
不均勻變形會(huì)引起鍛件的附加應(yīng)力，導(dǎo)致坯料塑性的降低，促使裂紋的產(chǎn)生。減少不均勻變形常采用的措施有：合理的操作規(guī)范、良好的潤(rùn)滑、合適的工模具形狀等都能減小變形的不均勻性。如拔長(zhǎng)時(shí)，選擇合適的送進(jìn)量，若送進(jìn)量過小，就有可能造成坯料中心鍛不透，產(chǎn)生附加應(yīng)力，嚴(yán)重時(shí)形成心部裂紋；鐓粗時(shí)采用疊料鐓粗、軟金屬墊片等鐓粗有利于減小毛坯的鼓形，防止表面產(chǎn)生裂紋。
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