鋁合金精鍛件的粗晶缺陷與鍛件材料、鍛造工藝參數(shù)、鍛件形狀、模具溫度、熱處理工藝參數(shù)等有關(guān)。
1、鍛件的材質(zhì)。
制造精鍛件的鋁合金不同,其產(chǎn)品出現(xiàn)粗晶粒的概率也相差很大。 Al-Zn-Mg-Cu合金鍛件不易產(chǎn)生粗晶缺陷,而Al-Cu-Mg和Al-Mg-Si合金鍛件粗晶缺陷相對(duì)較多。
2、鍛造工藝參數(shù)和模具溫度
選擇合理的終鍛溫度。 終鍛溫度過(guò)低,鍛件容易產(chǎn)生粗大晶粒,尤其是鋁銅鎂和鋁鎂硅合金。 終鍛溫度必須嚴(yán)格控制,如2A11(LY11)合金葉片精鍛件的終鍛溫度必須高于390℃,否則容易出現(xiàn)粗晶。 不同材質(zhì)的鍛件對(duì)終鍛溫度的要求不同,但所有鋁合金精鍛件要求終鍛溫度不低于370℃。
模具預(yù)熱溫度不宜過(guò)低。 模具溫度過(guò)低會(huì)加快型腔內(nèi)金屬的冷卻速度,使金屬的變形溫度過(guò)低,使金屬難以充滿型腔,并可能在型腔上形成粗晶粒 鍛件的表面。 模具預(yù)熱溫度與鍛件形狀、鋁合金數(shù)量等因素有關(guān),一般要求控制在300℃~400℃。
變形程度不宜過(guò)小。 尤其是zui后一火的變形程度不能太小。 如果變形程度小,再結(jié)晶核少,潛伏期長(zhǎng),精鍛件再加熱(或熱處理)后會(huì)形成粗大晶粒。 如果變形程度小到臨界變形程度(約3%~15%),再結(jié)晶晶粒會(huì)迅速長(zhǎng)大,使鍛件出現(xiàn)粗大晶粒缺陷。 生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)格控制精鍛件的精鍛火次和每次火壓下量,避免因精鍛火次過(guò)多、壓下量過(guò)小而使鍛件處于臨界變形狀態(tài)。 在保證金屬能充滿型腔和低流線要求的情況下,應(yīng)盡可能減少精鍛火次數(shù)。 形狀簡(jiǎn)單、易成型的鍛件一次燒成即可,形狀復(fù)雜、成型困難的鍛件,鍛造次數(shù)不應(yīng)超過(guò)3次。
羊毛余量不宜過(guò)大。 尤其是高筋鍛件,如果金屬充滿型腔后仍有多余金屬殘留,如果上下模繼續(xù)靠攏,腹板處的多余金屬會(huì)順著根部直接流入毛刺。 較近路線的肋槽可能會(huì)因變形過(guò)大而導(dǎo)致此處出現(xiàn)局部粗大晶粒。
3、熱處理參數(shù)的選擇
熱處理時(shí)淬火溫度過(guò)高、保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng),易造成鋁合金鍛件晶粒粗大。 特別是鋁鎂硅和鋁銅鎂合金,必須嚴(yán)格控制淬火溫度和保溫時(shí)間。