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铜合金锻造过程中的缺陷与对策

来源:http://www.qhforging.com.cn/news/180.html发布时间:2016-03-21

    您了解铜合金锻造吗?今天我们来了解一下铜合金锻造过程中出现的缺陷以及遇到这种缺陷时我们要采用什么样的对策?接下来就跟着小编来一一了解一下吧。
    1.过热、过烧
    铜合金加热温度超过始锻温度时要产生过热,α黄铜和(α+β)黄铜的过热倾向较大。这类黄铜,如加热温度超过β转变温度,晶粒会剧烈长大,锻造时坯料形成桔皮表面,甚至开裂。过热的(α+β)黄铜和(α+δ)铝青铜等快冷时,要出现魏氏组织。为避免过热这类铜合金的加热温度不宜超过β转变温度,即在(α+β)两相区锻造为宜。
    所以为防止过热、过烧,应严格控制加热温度和时间。在油炉和煤炉中加热时,更应准确控制炉温以保证加热质量。为避免火焰直接喷射到坯料上引起局部过烧,可以在坯料上面覆盖一层薄铁皮。
    2.锻造裂纹
    铜合金锻裂的原因主要有下列几方面:
    ①坯料内部或表面有缺陷;
    ②锻造温度不合适,材料塑性低;
    ③变形程度过大或拉应力过大。
    钢锭的表面质量较差,内部也常常有较严重的偏析,锻造时常易开裂。因此,钢锭需经均匀化退火,锻前要进行车皮。锻造温度对铜合金的塑性影响很大。铜合金中由于加人了大量合金元素,始锻温度低,锻造温度范围窄,并存在中温脆性区。加热温度过高,容易产生过热、过烧,引起锻裂或粗晶。锻造温度过低时,有些铜合金(例如铁青铜),由于再结晶不充分,塑性降低,也常常产生裂纹。
    3.切边撕裂
    铜合金锻件在胎模锻和模锻后,如立即进行切边,往往会在切边处有撕裂锻件本体的现象。当锻件冷却后再切边时,就可避免这种缺陷。
    4.折叠
    铜合金变形时,表面容易起皱。因此,较易产生折叠。例如,拔料时,如变形后的台阶较尖锐,在第二次锤击时就容易产生折叠。又例如,当阀体锻件的大本体上有小管接时,如采用压肩倒角的成形工艺,小管接处会由于变形不均匀产生缩孔;若再用镦粗法将其端面拍平,便会在管接与本体交接处形成折叠。因此,锻造铜合金时,工具和模具转角处的圆角半径要大一些,并要注意润滑;对于一些高度与直径比例不大的管接,适于采用在漏盘中挤压成型;对较易产生折叠的铜合金锻件,要考虑到以后的清理,在确定加工余量和计算用料时,应比碳钢取得大些。
    5.晶粒粗大
    铜合金晶粒长大后不能像碳钢那样通过热处理加以细化,因此,晶粒粗大将使产品性能下降。铜合金晶粒粗大的原因:①坯料过热;②终锻温度过高;③锻造时的变形程度处于临界变形程度范围(10%~15%)内。为了避免形成上述粗大晶粒。
    应当注意以下几点:①锻造时每次变形程度应大于10%~15%;②为保证适宜的终锻温度,应根据成形方式和变形量大小选择合适的始锻温度。例如,QAl9-11合金胎模锻时900℃始锻,而自由锻时850℃始锻,原因是胎模锻较自由锻散热快。③(α+β)黄铜和青铜的加热温度应稍低α+β→β的转变温度。
    6.应力腐蚀开裂
    如果铜合金锻件内存在残余应力,则在潮湿大气中,特别是在含氮盐的大气中会引起应力腐蚀开裂,也称季裂。防止这种缺陷的对策是: 
    ①锻造时,应使锻件上各处的变形量和变形温度比较均匀。例如,锻造长轴类锻件时,应将工件经常调头变形,使各部分的变形温度相近,以减小内应力;
    ②铜合金锻造后,要及时在260~300℃范围内进行消除应力退火。
    7.氢气病
    所有高铜的铜合金(如H90),铝青铜及铜镍合金,在高温下极易氧化。含有氧的铜合金,如在含有H2、CO、CH4等的还原气氛中加热,则这些气体会向金属内扩散,与Cu2O化合而生成不溶于铜的水蒸气或CO2。这种水蒸气具有一定的压力,力图从金属内部逸出,结果在金属内部形成微小裂纹,使合金变脆,即所谓氢气病。因此,加热铜合金时,炉子气氛最好是中性的。
    洛阳秦汉精工股份有限公司是一家集精密锻造、冷温挤压和补充机械加工于一体的高新技术企业,少无切削加工技术是本企业的特色。想了解更多关于锻造的知识请继续关注本站。

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