鋁合金鍛件鍛造加工過程中存在的一些問題

由于鋁合金的鍛造溫度范圍窄，其鍛造加熱溫度，淬火加熱溫度很接近合金的共晶熔化溫度，容易產(chǎn)生過燒。因此，在鍛件和模具加熱以及鍛件淬火加熱時，注意溫度上限，嚴(yán)格遵守工藝操作規(guī)程。 坯料過燒后，一鍛就裂，表面發(fā)暗、起泡。

在熱處理時產(chǎn)生的過燒，也可能形成裂紋。過燒后的鍛件的組織特點(diǎn)是晶界發(fā)毛、，出現(xiàn)低熔合物的共晶復(fù)熔球，形成三角晶界。輕微過燒的鍛件，強(qiáng)度性能稍有，但疲勞性能較差。

嚴(yán)重過燒后各項(xiàng)性能指標(biāo)急劇下降，使鍛件成為廢品。 由于鋁合金的塑性和流動性比較差，很容易產(chǎn)生鍛件表面和裂紋，產(chǎn)生表面裂紋的原因與坯料種類有關(guān)。

用鑄錠做坯料，往往由于鑄錠含量高、有嚴(yán)重的疏松、氧化夾雜、粗大的柱狀晶、存在有嚴(yán)重的偏析、高溫均勻化處理不充分以及鑄錠表面缺陷等在鍛造或模鍛時產(chǎn)生表面裂紋。

另外，坯料加熱不充分、保溫時間不夠、鍛造溫度過高或過低、變形程度太大、變形速度太高、鍛造過程中產(chǎn)生的彎曲、迭沒有及時消除再次進(jìn)行鍛造，都可能產(chǎn)生表面裂紋。 擠壓坯料表面的粗晶環(huán)、表皮起泡等，也容易在鍛造時產(chǎn)生開裂。

鍛造件質(zhì)量的檢驗(yàn)法

鍛造件質(zhì)量的檢驗(yàn)分為外觀質(zhì)量的檢驗(yàn)和質(zhì)量的檢驗(yàn)。 外觀質(zhì)量的檢驗(yàn)1般來講是屬于非破壞X的檢驗(yàn)，通常用肉眼或低放大鏡進(jìn)行檢查，要時也采用探的法。 通常鍛件質(zhì)量的檢驗(yàn)法可歸結(jié)為：宏觀組織檢驗(yàn)法、微觀組織檢驗(yàn)法、力學(xué)X能檢驗(yàn)、化學(xué)成分分析法及檢測法。而質(zhì)量的檢驗(yàn)，由于其檢查內(nèi)容的要求，有些須采用破壞X檢驗(yàn)，也是通常所講的解剖試驗(yàn)，如低檢驗(yàn)、斷口檢驗(yàn)、高組織檢驗(yàn)、化學(xué)成分分析和力學(xué)X能測試等，有些則也可以采用檢測的法，而為了準(zhǔn)確地評價鍛件質(zhì)量，應(yīng)將破壞X試驗(yàn)法與檢測法互相結(jié)合起來進(jìn)行使用。以下介紹幾種質(zhì)量的檢驗(yàn)法。 

1.宏觀組織檢驗(yàn)是采用目視或者低放大鏡(1般數(shù)在3×以下)來觀察分析鍛的低組織特征的1種檢驗(yàn)。對于鍛件的宏觀組織檢驗(yàn)常用的法有低腐蝕法(包括熱蝕法、冷蝕法及電解腐蝕法)、斷口試驗(yàn)法和印法。 

2.低腐蝕法用以檢查結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、高溫合金、鋁及鋁合金、及合金、銅合金、鈦合金等材料鍛件的裂紋、疊、縮孔、氣孔偏析、白點(diǎn)、疏松、非金屬夾雜、偏析集聚、流線的分布形式、晶粒大小及分布等。只不過對于不同的材料顯現(xiàn)低組織時采用的浸蝕劑和浸蝕的規(guī)范不同。 

鍛造可以消除鑄錠的缺陷，改善其力學(xué)性能;鍛造引起金屬組織發(fā)生變化，也會使其力學(xué)性能各向不均，出現(xiàn)方向性。 為鍛件質(zhì)量，簡化鍛造工序，應(yīng)根據(jù)鍛件的用途適當(dāng)選擇鍛造比的大小，見表1-2。 鐓粗長徑比 為鐓粗時坯料不發(fā)生彎曲和歪斜，坯料的原始長度和直徑之比應(yīng)小于2.5~3。這是正常鐓粗的基本工藝規(guī)則。

鐓粗坯料的原始長度和直徑之比叫做鐓粗長徑比，有時也被人簡稱為鐓粗比。這種比例關(guān)系是個工藝規(guī)則，并不表示變形的大小，和“鍛造比”完全是兩碼事。 金屬纖維組織(流線) 鋼錠的組織是不均勻的，并且有許多鑄造缺陷。

鋼錠經(jīng)過鍛造后，粗大不均的晶粒被打碎了，通過再結(jié)晶，變成較細(xì)的均勻等軸狀結(jié)晶組織。偏析情況能夠得到改善，表面沒有發(fā)生氧化的氣泡和疏松組織可以被壓實(shí)、焊合，金屬加致密，力學(xué)性能有所。另一方面，隨著鋼錠外形在鍛造時的變化，金屬在鋼錠發(fā)生相對流動。即原有各晶粒要沿變形方向拉長、滑移、破碎，存在于晶粒之間的氧化物、化物及其他雜質(zhì)也隨之改變分布形態(tài)。

模具鍛造件鍛件圖的設(shè)計時須考慮的問題如下：

確定鍛件公差和機(jī)械加工余量 鍛件的實(shí)際尺寸由于型槽磨損變形、冷縮不均、鍛不足欠壓、上下模錯移和鍛件表面氧化與脫碳等原因，總使鍛件的公稱尺寸有的偏差。因此，應(yīng)規(guī)定出實(shí)際尺寸與公稱尺寸正負(fù)偏差的允許值，即鍛件尺寸的公差。 在鍛件上，凡是要進(jìn)行機(jī)械加工的部位，都應(yīng)留有機(jī)械加工余量，余量的大小除決定于機(jī)械加工的要求(與件形狀和尺寸、加工精度有關(guān))外，還受模鍛工藝所能的鍛件公差的影響。鍛件公差和余量的確定方法，是根據(jù)模鍛設(shè)備類型和鍛件形狀尺寸來確定的。