眾所周知,金屬可以通過(guò)工業(yè)工藝進(jìn)行改變形狀和性能,有比較好的可鍛造性能和可塑性。金屬的可鍛性是衡量材料在經(jīng)受壓力加工時(shí)獲得好制品難易程度的工藝性能。所以今天中重重工鍛造小編就來(lái)跟大家說(shuō)說(shuō)如何判斷金屬材料的可鍛造性能?
對(duì)金屬可鍛性影響較大的因素為金屬本身的塑形,塑性越好,鍛打時(shí)越不容易開(kāi)裂。金屬的塑性與金屬的組織密切相關(guān),晶粒越細(xì)小、組織越均勻塑性就越好。所以可以通過(guò)細(xì)化晶粒,均勻組織來(lái)改善金屬的可鍛性。金屬材料在壓力加工時(shí),能改變形狀而不產(chǎn)生裂紋的性能。它包括在熱態(tài)或冷態(tài)下能夠進(jìn)行錘鍛、軋制、拉伸、擠壓等加工。可鍛性的好壞主要與金屬材料的化學(xué)成分有關(guān)。
金屬的可鍛性好,表明該金屬適合于采用壓力加工成型;可鍛性差,表明該金屬不適宜選用壓力加工方法成型。可鍛性常用金屬的塑形和變形抗力來(lái)綜合衡量。塑性越好,變形抗力越小,則金屬的可鍛性好,反之則差。金屬的塑性用金屬的斷面收縮率ψ、伸長(zhǎng)率δ等來(lái)表示。變形抗力是指在壓力加工過(guò)程中變形金屬作用于施壓工具表面單位面積上的壓力。變形抗力越小,則變形中所消耗的能量也越小。
一、金屬的本質(zhì)
1.化學(xué)成分的影響
不同化學(xué)成分的金屬其可鍛性不同。一般情況下,純金屬的可鍛性比合金好;碳鋼的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越低,可鍛性越好;鋼中含有較多碳化物形成元素(鉻、鎢、鉬、釩等)時(shí),則其可鍛性顯著下降。
2.金屬組織的影響
金屬的組織構(gòu)造不同,其可鍛性也有很大差別。合金呈單相固溶體組織(如奧氏體)時(shí),其可鍛性好;而金屬具有金屬化合物組織(如滲碳體)時(shí),其可鍛性差。鑄態(tài)柱狀組織和粗晶粒不如經(jīng)過(guò)壓力加工后的均勻而細(xì)小的組織可鍛性好。
二、加工條件
1.變形溫度
提高金屬變形時(shí)的溫度,是改善金屬可鍛性的有效措施。金屬在加熱過(guò)程中,隨著加熱溫度的升高,金屬原子的活動(dòng)能力增強(qiáng),原子間的吸引力減弱,容易產(chǎn)生滑移,因而塑性提高,變形抗力降低,可鍛性明顯改善,故鍛造一般都在高溫下進(jìn)行。金屬的加熱在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中是一個(gè)重要的環(huán)節(jié),它直接影響著生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量及金屬的有效利用等方面。對(duì)金屬加熱的要求是:在坯料均勻熱透的條件下,能以較短的時(shí)間獲得加工所需的溫度,同時(shí)保持金屬的完整性,并使金屬及燃料的消耗最少。其中重要內(nèi)容之一是確定金屬的鍛造溫度范圍,即合理的始鍛溫度和終鍛溫度。
2.變形速度
變形速度即單位時(shí)間內(nèi)的變形程度。變形速度對(duì)金屬可鍛性的影響如圖2所示。由圖可見(jiàn),它對(duì)可鍛性的影響是矛盾的。一方面隨著變形速度的提高,回復(fù)和再結(jié)晶來(lái)不及進(jìn)行,不能及時(shí)克服加工硬化現(xiàn)象,使金屬的塑性下降,變形抗力增加,可鍛性變壞。另一方面,金屬在變形過(guò)程中,消耗于塑性變形的能量有一部分轉(zhuǎn)化為熱能,相當(dāng)于給金屬加熱,使金屬的塑性提高、變形抗力下降,可鍛性變好。變形速度越大,熱效應(yīng)越明顯。
3.變形方式(應(yīng)力狀態(tài))
變形方式不同,變形金屬內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)不同。例如擠壓變形時(shí)為三向受壓狀態(tài);而拉拔時(shí)則為兩向受壓、一向受拉的狀態(tài);鐓粗時(shí)坯料中心部分的應(yīng)力狀態(tài)是三向壓應(yīng)力,周邊部分上下和徑向是壓應(yīng)力,切向是拉應(yīng)力。
因此可以得出結(jié)論,金屬的可鍛性既取決于金屬的本質(zhì),又取決于變形條件。在壓力加工過(guò)程中,要力求創(chuàng)造最有利的變形條件,充分發(fā)揮金屬的塑性,降低變形抗力,使能耗最少,變形進(jìn)行得充分,達(dá)到更好效果。選擇中重,選擇品質(zhì)!