高溫合金又稱耐熱合金,是具有高的抗腐蝕,,抗高溫和高溫強(qiáng)度的近代尖端材料之一,。 根據(jù)合金中所含金屬成分可分為鐵基合金和鎳基合金。以鐵元素為基體,,加入其他合金元素的耐熱鋼為鐵基高溫合金,,該鐵基高溫合金又按其正火后的組織分為珠光體型、馬氏體型和奧氏體型的三種基本體型,。以鎳元素為基體,,加入其他合金元素的而熱鋼為鎳基高溫合金,其基體組織為奧氏體,。 另外還有鈷基合金,、鉻基合金和銅基合金。它們的熱穩(wěn)定性好,,使用溫度可達(dá)1000℃以上,,但是塑性差,難成形,。 由于高溫合金不發(fā)生相變,,因此,鍛件的晶粒大小取決于鍛造變形程度,。而高溫合金的臨界變形程度范圍較廣,,可在 0.5%~20%之間,因此,,每次的變形程度不能低于臨界變形程度,。由于高溫合金的塑性低,則需采取相應(yīng)的措施才能得到所要求的變形量而不開裂:高溫合金的變形抗力大,、鍛造溫度范圍窄,、再結(jié)晶速度緩慢和低溫導(dǎo)熱性較低。因此,,鍛造時(shí)必須了解下列工藝原則: 坯料直徑小于25mm用剪切下料;坯料直徑大于25mm可用砂輪切割和機(jī)械加工方法下料,。由于砂輪切割時(shí)熱量無法擴(kuò)散而產(chǎn)生熱應(yīng)力,,并與以后的加熱溫度產(chǎn)生綜合作用,使坯料兩端產(chǎn)生裂紋,,因此,,不宜大量使用。所以為滿足鍛造工藝要求,,一般常采用機(jī)械加工方法下料,。 高溫合金對(duì)加熱條件要求較高,其加熱規(guī)范和鍛造溫度見下表,。(3)鍛造 無論采用拔長還是鐓粗,,模型鍛造時(shí),都必須堂握以下工藝特點(diǎn)和要求: ①拔長須采用上,、下V形砧拔長,,對(duì)部分塑性較低的高溫合金錠料要采用上、下半圓弧砧拔長,,改善材料受力狀態(tài),,以減少裂紋的產(chǎn)生。采用鋼錠拔長時(shí)開始應(yīng)輕擊,,砧邊緣應(yīng)有較大的圓角半徑,。當(dāng)水壓機(jī)壓下量為30~50mm時(shí)便可重?fù)簦龃笞冃瘟?,運(yùn)用寬砧大進(jìn)給量的拔長,,促使鍛件鍛透和變形的均勻性。在塑性允許的情況下,,可采用平砧按方一矩形一方的變形方案來鍛造,。 ②鐓粗時(shí)為達(dá)到變形均勻,可使用涂有玻璃潤滑劑的紙,,墊在鐓粗坯料的兩端;對(duì)D/H較大的鍛件采用疊鍛,,運(yùn)用碳鋼做軟墊,墊在鍛件兩端,。鐓鍛過程中可休息5~15s,,使坯料消除部分加工硬化,提高塑性,。 高溫合金最后一次鐓粗的制坯模膛,、頂鍛模膛及終鍛模膛應(yīng)分別設(shè)置,而且每一工步都要預(yù)先加熱坯料來滿足鍛造溫度的要求,。模具要預(yù)熱至250~300℃,。為使變形均勻,模具表面光潔,可采用合適的潤滑劑(如石墨膠體,、玻璃潤滑劑等),。 屬于高溫合金的鍛件,鍛后冷卻方法可參照自由鍛鍛件的冷卻方法進(jìn)行,。 鎳基合金鍛后一般采用空冷以防止熱裂,。但有時(shí)也要求快速冷卻,以防止硬化合金的沉淀,。當(dāng)鍛造在相當(dāng)?shù)偷臏囟认逻M(jìn)行時(shí),殘余應(yīng)力會(huì)引起冷卻開裂,,此時(shí)就需在快冷前,,先加熱到能到消除這種應(yīng)力的溫度,然后再冷卻,。將鍛件在鍛后及時(shí)放入高于合金再結(jié)晶溫度50~100℃的爐中進(jìn)行保溫5~7min,,最后空冷,這樣處理的鍛件晶粒度均勻,。
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