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锻造特性是较常用的特殊合金

2022-05-18 11:50:24

不同特种合金的锻造既有共性又有个性。表1-2-1定性地列出了不同特种合金的锻造工艺特点,以便制定合理的锻造工艺规范和选择设备。

表1-2-1仅定性地比较了不同类型特种合金的主要锻造特性。其内容和具体的定量指标可能相差很大。对各种特种合金突出的锻造特性作以下补充说明:在普通特种合金锻造中,高温合金的锻造存在许多问题和困难,高温合金是变形难的合金的典型代表。具有工艺塑性低、变形抗力高、变形温度范围窄等特点。虽然其他特种合金也可能有同样的问题,但是高温合金的问题比较严重,比如高温合金对锻造的应力状态和工艺方法都比较严格,设备的加载速度也比较高;所有的高温合金都不能通过热处理来细化,因此通过控制锻造工艺参数可以完全保证晶粒尺寸。在表1-2-1中,建议在中性气氛中加热高温合金,并使用玻璃保护润滑剂润滑和保护毛坯,主要是因为其导热系数低。为了减少坯料加热过程中合金元素在坯料表面的稀释和锻压过程中表面温度的下降,导致变形抗力增大,塑性降低。此外,高温合金的导热系数较低,坯料需要缓慢加热。2. 钛合金的主要锻造特性是钛合金的化学活性,容易吸收氢和氧,从而形成表面脆化层,降低塑性;此外,在锻造过程中,金属流动产生的新金属表面会牢固地粘附在模具表面,导致锻件和模具都报废。因此,模锻毛坯必须涂上玻璃保护润滑剂,使锻件与模具分离;坯料涂上玻璃保护润滑剂后,坯料与模具之间的摩擦系数大大降低,从而降低了锻造压力,缓解了钛合金抗变形能力高的不利因素。另外,涂覆玻璃润滑剂可以降低坯料的温度降,防止或减少锻件表面脆性层的形成。钛合金应采用中性或微氧化气氛进行加热,主要是为了减少加热过程中对有害气体的吸收而在锻件表面形成脆性层,降低锻件的性能;此外,钛合金导热系数低,坯料需要缓慢加热。3 .不锈钢的主要特点是锻件抗变形能力高而双相不锈钢的变形温度范围窄,锻件特点和单相不锈钢不能用热处理方法来调整锻件的结构和性能。

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虽然它的锻造难度低于其他特殊合金,如高温合金,但它的难度远高于普通结构钢。铝合金的主要锻造特点是变形温度范围窄,一般为100℃~ 150℃。为了延长锻件的温度范围,通常要求将坯料加热到尽可能高的温度范围。为了防止经济过热,确保均匀加热,加热电炉中需要与强迫空气循环加速传热,这炉的温度分布是均匀的,以确保模锻毛坯加热温度可以控制在±5℃的范围。另外,铝合金对应变率比较敏感,铸锭应处于压应力状态,特种合金常用工作速度较低的液压机压铸或滚动击穿,大型铝合金锻件通常选用液压模锻,在铝合金锻造中采用中小型机械压力机和螺旋压力机锻造,但不建议采用模锻锤。5. 镁合金的主要锻造特点在于镁合金的变形温度范围较窄,一般为70℃~ 150℃,为了扩大锻造温度范围,通常要求将坯料加热到尽可能高的温度。为了防止过热,保证加热均匀,要求在电炉内加热,强制空气循环,以加速热量的传递。铝锻件使炉内温度分布均匀,模锻坯料加热温度可控制在±5℃以内。此外,镁合金在低速时具有较高的热塑性。为了避免裂纹,可以用液压机、机械压力机、螺旋压力机锻造,但不建议用锤模锻。虽然大多数铜合金具有较高的塑性和良好的流动性,可通过各种设备和锻造工艺方法进行锻造,但铜合金更适合挤压成型;大型铜合金铸锭在开坯前均质退火(消除内应力),以提高塑性。铜合金适合在中性或轻微氧化的气氛中加热,在轻微还原的气氛中加热可能导致“氢病”。另外,铜合金的最终锻造温度高于脆性温度区,在650℃以上应停止锻造。

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