正確認識影響模鍛件質(zhì)量的主要因素，對于模鍛產(chǎn)品的采購及使用具有非常重要的意義
1.原材料缺陷
如鋼錠或鋼材存在殘余的縮孔、氣泡、疏松、夾雜等，可能導致鍛件開裂。嘉德鋁鍛件表示冶金原因引起的鍛造裂紋，其高倍檢驗特征，經(jīng)常是伴有大量的氧化物、硫化物、硅酸鹽等夾雜。高碳、高合金鋼的原材料，容易存在嚴重的碳化物等第二相偏析，如果鍛造時未能予以擊碎并使其分布均勻，則會降低鍛件的力學性能，熱處理時可能導致鍛件開裂或畸變。原材料表面若存在刮傷、結(jié)疤、折疊、發(fā)裂都會給鍛件帶來缺陷。因此，在模鍛生產(chǎn)中必須對原材料進行檢驗。
2.加熱規(guī)范
鍛造大型模鍛件、合金鋼模鍛件時，若加熱速度太快，內(nèi)外層溫差大，因溫度應力和組織應力將導致中心部分裂紋。
加熱溫度過高、保溫時間較長引起輕微過熱時，將產(chǎn)生有光澤、呈結(jié)晶狀、沿晶斷裂的粗晶斷口。輕微過熱的粗大晶粒可以通過退火或正火處理，經(jīng)過重結(jié)晶加以糾正。嚴重過熱時，將產(chǎn)生萘狀斷口或石狀斷口。萘狀斷口的特征是呈現(xiàn)魚鱗狀的亮點，穿晶斷裂；萘狀斷口的產(chǎn)生原因，是粗大的奧氏體晶粒形成晶內(nèi)織構(gòu)，穩(wěn)定性極高，在冷卻過程中轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體時，仍會保留織構(gòu)的特征。石狀斷口有明顯粗晶，表面無金屬光澤，色灰暗，沿晶斷裂；石狀斷口的產(chǎn)生原因，是過熱溫度下非金屬夾雜溶解度增大，而在冷卻過程中，非金屬夾雜又從過飽和的粗大奧氏體中析出，包圍奧氏體晶粒形成脆性晶殼。過熱嚴重的鍛坯，其力學性能極差。萘狀斷口可以通過高溫正火，消除晶內(nèi)織構(gòu)，而石狀斷口難以用熱處理方法糾正，模鍛件成形后，一旦發(fā)現(xiàn)石狀斷口就無可挽救。
鍛造加熱溫度低，未熱透時，可能產(chǎn)生穿晶擴展的裂紋，尾端尖銳，無后續(xù)加熱工序時，裂紋表面無氧化脫碳現(xiàn)象。
對于合金結(jié)構(gòu)鋼，如果終鍛溫度過高，終鍛后奧氏體仍將繼續(xù)長大，乃至超過原來的晶粒度。斷口檢驗可以看到粗晶斷口，高倍觀察則出現(xiàn)魏氏組織。如果終鍛溫度過低，鋼處于雙相區(qū)，夾雜沿毛坯主變形方向分布，從奧氏體中析出的鐵素體優(yōu)先附著在夾雜表面，形成帶狀組織。魏氏組織和帶狀組織使鍛件的力學性能下降，尤其是沖擊韌性的下降更為明顯。為了細化晶粒、改善組織、提高力學性能，對于具有此類組織的鋼材，必須經(jīng)過完全退火使之產(chǎn)生重結(jié)晶。
3.模鍛工藝
嘉德鋁鍛件表示采用不同的模鍛變形方式，例如開式模鍛、閉式模鍛、擠壓、頂鐓、高速模鍛、輥軋等，其實質(zhì)就是通過相應的模鍛設備和模具，對毛坯施加不同形式的熱學、力學條件，使其產(chǎn)生不同的物理場和組織性能演變過程。同一個鍛件，變形方式的選擇是否合理或最優(yōu)，則模鍛件的質(zhì)量有很大不同，錯誤的選擇可能使成形過程不能實現(xiàn)，不甚合理的選擇則會使成形困難，容易出現(xiàn)諸多的質(zhì)量缺陷。
變形溫度、變形速度、變形程度這些模鍛工藝參數(shù)，顯然直接關(guān)系到模鍛件質(zhì)量。例如對于鑄錠或某些材料，需要通過變形來壓實組織、細化晶粒，如果模鍛變形量小，則不能得到預期的效果；某些有色金屬，特別是高強鋁合金、鎂合金等，要求小的變形速度和適當?shù)淖冃纬潭龋⑦m宜在壓力機上成形，這樣有助于避免產(chǎn)生裂紋。
模鍛件質(zhì)量還與鍛件設計、鍛模設計有關(guān)。加工余量和鍛造公差的選擇要從實際出發(fā)，規(guī)定過小時，由于表面缺陷和尺寸誤差，機械加工后很容易造成廢品；鍛件的分模面、模鍛條腹、圓角半徑、連皮尺寸和飛邊結(jié)構(gòu)等設計是否合適，都會影響金屬的流動充填質(zhì)量；忽視設置鎖扣時，會因上下模錯移導致鍛件尺寸超差。此外，鍛模的安裝緊固、預熱、冷卻潤都應遵守規(guī)范，并隨時檢查、及時糾正違章現(xiàn)象。
模鍛生產(chǎn)中的每一個環(huán)節(jié)都會對鍛件的質(zhì)量產(chǎn)生不可忽視的影響。 |
