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锻造比对金属组织的影响

文章来源:sjzwx 更新时间:2015-01-06 09:46:50

    钢锭锻造达到一定的锻造比值时,铸态组织的树枝状晶粒便被击碎,并沿主变形方向变形伸长。同时,聚集在晶界的碳化物、非金属夹杂物和其它过剩相的形态也发生改变。其中碳化物、脆性硅酸盐及氧化物等塑性较差,压力加工后不变形或略有变形,易破碎,常沿锻坯延伸方向呈不规则的点状或细小块状聚集,呈带状或链状分布;塑性硅酸盐和硫化物有较好的塑性,随晶粒一同变形,沿主变形方向被拉长,呈条带状或纺锤状。多数晶界过剩相的这种分布,在晶粒再结晶后也不会改变,使金属组织具有一定方向性,通常称为“纤维组织”,其宏观痕迹即“流线”。当钢锭只进行拔长变形时,锻造比达到2~3时便会出现纤维组织;如果首先进行镦粗然后进行拔长,锻造比要达到4~5时才能形成纤维组织,并且锻造比越大,纤维方向则越明显。锻合钢锭内部孔隙缺陷的基本条件是:孔隙表面未被氧化,孔隙中不存在非金属夹杂(渣),高温锻造变形时孔隙部位处于三向压应力状态,且要求达到足够的锻造比。锻造比对金属组织的影响,可通过测量金属的密度、低倍检验和超声波探测以评价锻造压实效果;可通过高倍金相检验以评价晶粒粗细、晶间过剩相的破碎和分布。采用40Cr钢锭经拔长变形,分别按照不同锻造比值要求达到不同规格截面尺寸的试件,分别测量各个试件心部试料的密度。试验结果表明:当锻造比值为2时,试料密度已接近最大值。当锻造比值大于2.5后,试料的密度基本不再增大。大量锻坯和轴类锻件横向低倍试片的检验结果表明:拔长锻造比达到2.0以上时,在锻坯截面尺寸和锻压设备、锻造工艺合理配合时,一般疏松、中心疏松均可达到0.5~1.0级以下,成为致密的“锻态”组织。树枝状晶的完全破碎特别是大截面合金钢锻件则需更大甚至达到5.0以上锻造比,此时仍有大量的枝晶存在。

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