不均匀变形会使锻件有什么变化?

2021-03-16 16:30:53 admin

      很多锻造厂生产的锻件都会有裂纹,其实有很多种原因。首先是锻件由外力直接引起的裂纹。如弯曲,校直,镦粗,扩孔,扭转等加工工序会产生裂纹。提高锻造工模具表面的光洁度,采用合适的润滑剂来减少工件与工具间的摩擦力或采用软垫先变形而产生强烈的经向流动,使变形尽可能均匀。

      锻件由附加应力及残余应力引起的裂纹。当附加应力及残余应力超过材料强度极限值时,便会产生裂纹。如:锻造棒材时,由于受到模口摩擦阻力影响,表层金属流动得慢,心部金属流动得快,由于金属坯料是一体,流动快得心部坯料必然会拉动流动慢得外表层,这样外表层金属受拉,心部金属受压,在表层就容易引起横裂。
      锻件由温度应力及组织应力引起的裂纹。当加热或冷却时由于坯料内部温度部均匀造成热胀或冷缩不均匀而引起的内部应力称为温度应力或热应力。

锻件

      金属塑性加工,大多数是以简单的毛坯,通过塑性变形加工获得所需形状和尺寸的产品或毛坯的过程,良好的金属塑性有利于塑性成形,从塑性加工的角度讨论,提高金属塑性变形的途径主要有以下几点。
      合理选择变形时的变形温度和变形速度,保证金属在成形时具有良好的塑性,对于塑性成形十分重要。若选择变形温度过高,则容易使变形金属产生过热导致晶粒粗大,若选择温度过低,金属变形时会产生加工硬化,增加变形抗力,降低金属的塑性,严重时会导致变形开裂。对于变形速度敏感性高的材料,要合理的选择变形速度。一般情况,锤类设备的变形速度最髙,液压机变形速度最低,压力机的变形速度介于两者之间。如对于镁合金锻造适用于在压力机进行,如果要在锤上模锻,最好开始时轻击,随着形槽的充满,再逐渐加大每锤锻造时的变形程度。
      变形方式的选择,直接影响变形体在形腔中的塑性流动和应力状态。如坯料在变形时所承受的压应力数目越多,其塑性越好,因此,塑性变形时,对于塑性低的材料,可采用一些措施来增加三向压应力状态,防止坯料幵裂。例如镦粗时,可采用活动套环或包套等有利于成形,拔长时采用型砧拔长有利于成形,提高拔长效率。

锻件

      合金铸锭的化学成分和组织性能很不均匀,塑性加工前可进行高温扩散退火,使铸锭内组织和成分均匀,可提高材料的塑性。例如镁合金MA3在400℃下进行高温均匀化处理10h,在压力机上的压缩变形程度好达75%以上,但若不进行高温均匀化处理,允许的变形程度仅为45%左右。对于高合金钢锭,根据成分的不同,可在1050~1150℃甚至更高一些的温度范围内长时间保温,同样可获得良好的效果。由于高温均匀化处理生产周期长、耗费大,所以可用适当延长锻造加热时出炉保温时间来代替,其不足之处是降低生产率,且应注意避免晶粒粗大。
      不均匀变形会引起锻件的附加应力,导致坯料塑性的降低,促使裂纹的产生。减少不均匀变形常采用的措施有:合理的操作规范、良好的润滑、合适的工模具形状等都能减小变形的不均匀性。如拔长时,选择合适的送进量,若送进量过小,就有可能造成坯料中心锻不透,产生附加应力,严重时形成心部裂纹;镦粗时采用叠料镦粗、软金属垫片等镦粗有利于减小毛坯的鼓形,防止表面产生裂纹。
 

 


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