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江苏遗漏一定牛:铜合金自由锻工艺特点

时间:2018-05-28 13:47:34 来源:第一铜网 作者:xiaoli

摘要铜合金铸锭的宏观组织可分为3个区域:激冷区、柱状晶区和等轴晶区。其中激冷区为紧靠铸锭模壁的一层外壳,厚度相对于几个晶粒。等轴晶区位于铸锭的中心区域,由比较粗大的等轴晶粒组成;柱状晶区位于二者之间,由和模壁垂直、彼此平行的柱状晶粒组成。上述三

  铜合金铸锭的宏观组织可分为3个区域:激冷区、柱状晶区和等轴晶区。其中激冷区为紧靠铸锭模壁的一层外壳,厚度相对于几个晶粒。等轴晶区位于铸锭的中心区域,由比较粗大的等轴晶粒组成;柱状晶区位于二者之间,由和模壁垂直、彼此平行的柱状晶粒组成。上述三种晶区的宽度随合金化学成分、铸造方式及工艺的不同而不同,通过铸造工艺的调整,可以获得单一等轴晶或单一柱状晶的铸锭。柱状晶组织对铸锭的性能影响很大,在柱状晶与等轴晶交界处往往存在低熔点共晶组织及夹杂物、气孔和疏松,还可能存在晶间裂纹,是铸锭脆弱的地方,当铸锭进行压力加工时,易于沿此处开裂。因此,用于塑性变形的铸锭,柱状晶区应尽可能小,等轴晶区应尽可能宽,特别要避免出现粗大的柱状晶组织。

  对铸锭组织进行控制,使之形成均匀、细小的等轴晶粒组织,可以有效提高铸锭的变形性能。在铸造熔液中添加细化剂是有效的细化晶粒的方法。用于塑性加工特别是自由锻的铸锭,还应严格控制有害杂质(如铅、铋等)的含量,否则在拉应力的作用下,容易在低熔点杂质聚集的地方产生裂纹。

  根据铜合金铸锭的特点,自由锻的注意事项有:

  (1)铜合金的锻造温度范围较窄,为避免在锻造过程中坯料温度迅速下降而落入脆性区,在锻造前应将锤头、砧面以及操作工具如冲头、芯轴、胎模、漏盘等预热至200℃以上。操作时动作应轻快,坯料在砧面上要经常翻动。进行冲孔时,冲头应预热至尽可能高的温度,使与冲头接触的金属温度下降不致太多,避免孔的边缘产生裂纹。锻造时如坯料温度下降至脆性区范围,应立即停锻,重新加热后再恢复锻造。

  (2)铜合金质地较软,在拔长时压出的棱角比较尖锐,为避免产生折叠缺陷,锻造铜合金的砧块的棱边应倒圆R10以上,操作时送进量与压下量之比应适当加大,可保持在0.7~1.0,同时锤击时应尽可能快一些。在锻制带孔法兰时,如果先冲孔,再在胎模内镦粗头部,容易在孔的内壁产生折叠缺陷,因此,锻造铜合金带孔法兰时,一般应先在胎模中镦粗头部,最后再冲孔;也可在冲孔后,在坯料孔中放置芯棒再在胎模中镦粗成形头部。

  (3)黄铜对内应力比较敏感,内应力较大时容易自行开裂。锻制长轴类黄铜锻件时,应反复掉头锻造,并均匀翻动锻件,使锻件各段的变形温度相差不致过大,以便降低锻件的内应力并获得比较均匀的组织。此类锻件在锻后应及时退火处理。

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