鍛造比對金屬組織的影響

文章來源：sjzwx 更新時間：2015-01-06 09:46:50

    鋼錠鍛造達到一定的鍛造比值時，鑄態組織的樹枝狀晶粒便被擊碎，并沿主變形方向變形伸長。同時，聚集在晶界的碳化物、非金屬夾雜物和其它過剩相的形態也發生改變。其中碳化物、脆性硅酸鹽及氧化物等塑性較差，壓力加工后不變形或略有變形，易破碎，常沿鍛坯延伸方向呈不規則的點狀或細小塊狀聚集，呈帶狀或鏈狀分布；塑性硅酸鹽和硫化物有較好的塑性，隨晶粒一同變形，沿主變形方向被拉長，呈條帶狀或紡錘狀。多數晶界過剩相的這種分布，在晶粒再結晶后也不會改變，使金屬組織具有一定方向性，通常稱為“纖維組織”，其宏觀痕跡即“流線”。當鋼錠只進行拔長變形時，鍛造比達到2~3時便會出現纖維組織；如果首先進行鐓粗然后進行拔長，鍛造比要達到4～5時才能形成纖維組織，并且鍛造比越大，纖維方向則越明顯。鍛合鋼錠內部孔隙缺陷的基本條件是：孔隙表面未被氧化，孔隙中不存在非金屬夾雜(渣)，高溫鍛造變形時孔隙部位處于三向壓應力狀態，且要求達到足夠的鍛造比。鍛造比對金屬組織的影響，可通過測量金屬的密度、低倍檢驗和超聲波探測以評價鍛造壓實效果；可通過高倍金相檢驗以評價晶粒粗細、晶間過剩相的破碎和分布。采用40Cr鋼錠經拔長變形，分別按照不同鍛造比值要求達到不同規格截面尺寸的試件，分別測量各個試件心部試料的密度。試驗結果表明：當鍛造比值為2時，試料密度已接近最大值。當鍛造比值大于2．5后，試料的密度基本不再增大。大量鍛坯和軸類鍛件橫向低倍試片的檢驗結果表明：拔長鍛造比達到2．0以上時，在鍛坯截面尺寸和鍛壓設備、鍛造工藝合理配合時，一般疏松、中心疏松均可達到0．5～1．0級以下，成為致密的“鍛態”組織。樹枝狀晶的完全破碎特別是大截面合金鋼鍛件則需更大甚至達到5．0以上鍛造比，此時仍有大量的枝晶存在。