鋁合金鍛造
鋁合金模鍛件生產(chǎn)過(guò)程中避免和減少粗晶缺陷的措施。
粗晶缺陷是鋁合金模鍛件常見(jiàn)缺陷之一，它降低鍛件的強度。在鍛件中的粗晶組織以及由粗晶組織向細晶組織急劇變化的過(guò)渡區，鍛件的疲勞強度降低。鋁合金鍛造廠(chǎng)家今天給大家在鋁合金模鍛件生產(chǎn)過(guò)程中避免和減少粗晶缺陷的措施。
1、粗晶出現機制
金屬經(jīng)過(guò)塑性變形后自由能提高，組織處于不穩定狀態(tài)，當將其加熱到適當溫度時(shí)重新形成晶核并長(cháng)大，由新晶粒構成的顯微組織叫做再結晶。再結晶之后一般可得到細而均勻的等軸晶粒，但是如果加熱溫度正利于晶粒長(cháng)大或加熱保溫時(shí)間過(guò)長(cháng)，再結晶晶粒會(huì )長(cháng)大成為粗大晶粒[3-4]。晶粒長(cháng)大的過(guò)程可以分為兩種類(lèi)型：一種是逐漸地長(cháng)大，表現為各個(gè)晶粒之間的相對大小基本接近；另一種是反常的長(cháng)大，表現為各個(gè)晶粒之間的相對大小為懸殊，有的晶粒長(cháng)得非常粗大。在鋁合金模鍛件粗晶缺陷廢品中，出現再結晶晶粒反常長(cháng)大的幾率要較大。
2、避免或減少模鍛件的粗晶缺陷
鋁合合金模鍛件的粗晶缺陷與鍛件的材質(zhì)、鍛造工藝參數、鍛件形狀、模具溫度、熱處理工藝參數等有關(guān)。
2.1 鍛件的材質(zhì)
制造模鍛件的鋁合金牌號不同，其產(chǎn)品出現粗晶的幾率有很大差別。鋁-鋅-鎂-銅系合金的鍛件較少出現粗晶缺陷，而鋁-銅-鎂系、鋁-鎂-硅系合金，鍛件出現粗晶缺陷的幾率相對較多。
2.2 鍛造工藝參數和模具溫度
（1）選擇合理的終鍛溫度
終鍛溫度過(guò)低則鍛件很容易出現粗晶，特別是鋁-銅-鎂系、鋁-鎂-硅系合金一定要嚴格控制終鍛溫度，如2A11（LY11）合金槳葉模鍛件終鍛溫度必須高于390℃，否則很容易出現粗晶。鍛件的材質(zhì)不同對終鍛溫度的要求也不同，但所有的鋁合金模鍛件均要求其終鍛溫度不低于370℃。
（2）模具預熱溫度不宜過(guò)低
模具溫度過(guò)低會(huì )加速型腔內金屬冷卻速度，從而使金屬的變形溫度過(guò)低，令金屬難以充滿(mǎn)型腔且可能在鍛件表面形成粗晶。模具的預熱溫度與鍛件的形狀和鋁合金牌號等因素有關(guān)，一般要求控制在300℃～400℃。
（3）變形程度不宜過(guò)小
尤其是一火的變形程度不宜過(guò)小，若變形程度很小，再結晶晶核較少，孕育期又很長(cháng)，模鍛件再次加熱（或熱處理）后將會(huì )形成粗大的晶粒。如果變形程度小到臨界變形程度（大約3％～15％左右）的范圍內，再結晶晶粒會(huì )急劇長(cháng)大，使鍛件會(huì )出現粗晶缺陷。在生產(chǎn)中要嚴格控制模鍛件的模鍛火次及每火壓下量，避免因為模鍛火次過(guò)多，一次壓下量過(guò)小而使鍛件處于臨界變形狀態(tài)。在保證金屬能充滿(mǎn)模具型腔及低倍流線(xiàn)要求的情況下，盡量減少模鍛火次。形狀簡(jiǎn)單易于成形的鍛件可以一火成形，形狀復雜不易成形的鍛件模鍛火次盡量不要超過(guò)3次。
（4）毛料余量不宜過(guò)大
尤其是對于帶高筋的鍛件，如果當金屬已充滿(mǎn)型腔后仍剩有多余金屬，上下模若繼續靠攏，腹板處的多余金屬就會(huì )沿著(zhù)筋條根部以近的路線(xiàn)直接流入毛邊槽，可能使此處因變形量過(guò)大而出現局部粗晶。
2.3 熱處理參數的選擇
熱處理時(shí)淬火溫度過(guò)高、保溫時(shí)間過(guò)長(cháng)都容易使鋁合金鍛件出現粗晶。特別是對于鋁-鎂-硅系、鋁-銅-鎂系合金一定要嚴格控制淬火溫度及保溫時(shí)間。
