鋁合金的鍛造工藝性能有何特點(diǎn)？
2021-04-02 11:20:14
鋁合金鍛件是航空航天、交通運(yùn)輸、動(dòng)力能源、機(jī)械制造等部門(mén)制作關(guān)鍵受力部件不可缺少的忖料，在國(guó)民生產(chǎn)和國(guó)防軍工中占有重要的特殊地位隨著航空航天、現(xiàn)代交通運(yùn)輸（特別是現(xiàn)代汽車(chē)和高速軌道等）、新型能源等工業(yè)的發(fā)展，近幾年來(lái)節(jié)能、環(huán)保、安全等對(duì)輕量化要求的劇增，以鋁代鋼，以鋁代銅、以鍛代鑄已成為發(fā)展趨勢(shì)—鋁合金鍛件具有密度低、比強(qiáng)度和比剛度高、耐腐蝕、抗疲勞、加工性能和使用性能良好的特性，已得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
(1)鍛造變形溫度范圍窄
多數(shù)鋁合金的鍛造變形溫度在350 ~450T：范圍內(nèi)，變形溫度范圍 在lOOT左右，少數(shù)合金的變形溫度范圍甚至只有50 -70T；，允許鍛造操作的時(shí)間較短。這無(wú)疑給鍛造操作帶來(lái)極大困難，為爭(zhēng)取較長(zhǎng)的 鍛造時(shí)間，需要依靠將毛坯盡量加熱到上限溫度、增加鍛造火次和將 工、模具預(yù)熱至更高的溫度。
(2)對(duì)應(yīng)變速率敏感
鋁合金對(duì)應(yīng)變速率敏感，需要選擇工作速度較低和速度平穩(wěn)的鍛 壓設(shè)備進(jìn)行鍛造。對(duì)于鑄錠，為防止鍛裂，通常需要在壓應(yīng)力狀態(tài)下、低速進(jìn)行開(kāi)坯，采用擠壓和鍛造或者軋制，鋁合金模鍛時(shí)，往往 需要在液壓機(jī)或機(jī)械壓力機(jī)上進(jìn)行，盡量不在鍛錘類鍛壓設(shè)備上進(jìn) 行，鍛造設(shè)備選擇的余地相對(duì)較小。
(3)對(duì)加熱和鍛造溫度要求嚴(yán)格
由于鋁合金鍛造變形溫度范圍窄，為延長(zhǎng)鍛造操作時(shí)間，應(yīng)盡可能加熱到變形溫度允許的上限，這就要求采用高精度的加熱爐和溫度 控制儀表控制加熱溫度；否則，容易產(chǎn)生過(guò)熱。多數(shù)經(jīng)過(guò)開(kāi)趣的鋁合金半成品的塑性較高，在一般情況下不容易鍛裂；但在鍛造過(guò)程中應(yīng)避免激烈變形，以免溫升過(guò)高而影響鍛件組 織和性能，如果不注意操作，采用高速（如使用鍛錘）、大變形量鍛造，大量變形能轉(zhuǎn)變的熱能有可能使鍛件溫度超過(guò)鍛造溫度的上限，引起過(guò)燒，而造成鍛件組織和性能不合格。
(4)導(dǎo)熱性好
鋁合金的導(dǎo)熱率為鋼的3 ~4倍，其優(yōu)點(diǎn)是毛坯不必預(yù)熱，就可直接裝人高溫爐加熱；但缺點(diǎn)是在鍛造過(guò)程中表面散熱太快，造成鍛造 過(guò)程中鍛件內(nèi)外溫差太大，使得變形不均勻，導(dǎo)致局部出現(xiàn)臨界變形，容易引起鍛件局部粗晶，使鍛件組織不均勻。多數(shù)鋁合金，尤其 是具有擠壓效應(yīng)的鋁-錳系合金，擠壓棒材表層常見(jiàn)的粗晶環(huán)，可能 就與毛坯表面散熱快以及摩擦大，內(nèi)外層變形不均勻落人臨界變形區(qū)有關(guān)。為防止熱量散失太快，必須把模具和與工件接觸的工具預(yù)熱至300T或更高的溫度。
(5)摩擦系數(shù)大、流動(dòng)性差
鋁合金與鋼質(zhì)模具之間的摩擦系數(shù)大，變形時(shí)流動(dòng)性差，使模鍛時(shí)金屬充滿模槽困難，通常需要增加工步和模具，并加大模具的圓角半徑。
(6)黏附性大
鋁合金黏性大，當(dāng)進(jìn)行激烈地大變形鍛造時(shí)，毛坯往往會(huì)黏結(jié)在模具上，容易引起鍛件起皮、翹曲等缺陷，還會(huì)引起模具磨損，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致鍛件和模具二者都報(bào)廢。
(7)裂紋敏感性強(qiáng)
鋁合金對(duì)裂紋敏感，鍛造過(guò)程中產(chǎn)生的裂紋若不及時(shí)清理，在隨后的鍛造中會(huì)迅速擴(kuò)大，導(dǎo)致鍛件報(bào)廢。
