變形量分配對巴氏合金組織的影響分析

2018-03-27

  變形量分配對巴氏合金組織的影響分析,巴氏合金以其良好的高溫組織穩定性和優良的高溫綜合性能廣泛用于現代工業領域。但是,巴氏合金是一種典型的難變形高溫合金,可鍛性差,鍛造難度大,在鍛件生產過程中,經常出現表面局部粗晶缺陷。一直以來,為解決巴氏合金鑄件表面粗晶問題,國內外各科研所、生產單位等都投入了大量的人力和物力,并取得了一些成果。周口市華錫合金科技有限公司研究預鍛和終鍛變形量的分配對巴氏合金晶粒組織演化的影響規律,旨在為預防和消除生產中巴氏合金鍛件的表面局部粗晶提供理論和實驗依據。

 

  一、實驗材料與方法
 

  實驗材料為巴氏合金熱軋棒材,其原始組織為等軸組織。巴氏合金鍛造工藝流程中預鍛和終鍛工序涉及到變形量的分配問題。巴氏合金坯料尺寸為28mm*35mm,加熱采用分段加熱的方式進行。巴氏合金坯料首先放入825℃的電阻爐中預熱,保溫時間按0.8min/mm計算,隨后在10min內升溫至鍛造溫度并保溫,保溫時間按0.6mm/min計算,其中預鍛溫度為1170℃、終鍛溫度為1175℃。鍛造設備為雙盤摩擦壓力機,沿巴氏合金試樣徑向方向壓縮,采用限位墊塊來控制巴氏合金坯料的變形量。鍛造前上、下板模塊利用預先加熱的鋼塊預熱到300℃左右。巴氏合金坯料不涂潤滑劑,為消除氧化皮對下一次鍛造的影響,預鍛后在砂輪機上將巴氏合金坯料表面的氧化皮打磨干凈。在臥式顯微鏡上觀察金相試片并照相實驗,采用截線法測量巴氏合金晶粒尺寸。
 

  二、實驗結果與分析
 

  預鍛和終鍛變形完成后,等巴氏合金試樣冷卻至室溫時測量巴氏合金試樣的厚度,計算巴氏合金試樣實際的變形量。1-8號巴氏合金試樣預鍛和終鍛完成后變形量的實測值。此外,采用截線法測量1-8號巴氏合金試樣的晶粒平均尺寸。1-3號巴氏合金試樣預鍛變形量基本一致,其平均晶粒尺寸隨著終鍛變形量的增大而呈減少的趨勢;4-6號巴氏合金試樣的變化規律與之相同。也就是說,當預鍛變形量一定時,平均晶粒尺寸隨著終鍛變形量的增加而減少。但是,終鍛變形量相近的1、4、7號巴氏合金試樣,其平均晶粒尺寸隨著預鍛變形量的增大而呈先增大后減小的變化趨勢;2、5、8號巴氏合金試樣的變化趨勢也與其相同??梢?,預鍛變形量和終鍛變形量對平均晶粒尺寸的影響有所不同。值得注意的是,預鍛變形量接近25%時,平均晶粒尺寸較大并出現了最大值。4號巴氏合金試樣平均晶粒尺寸是8組試樣中最大的,這主要是因為巴氏合金的臨界變形量在125zuoyou ,4號巴氏合金試樣的兩火變形量都較小使巴氏合金試樣中處于臨界變形區的部位顯著增加,在后續的熱處理中出現明顯的晶粒異常長大的現象。
 

  周口市華錫合金科技有限公司通過預鍛和終鍛2火次鍛造實驗,研究了變形量分配對巴氏合金鍛后晶粒組織的影響。結果表明:預鍛和終鍛兩火次變形量分配對巴氏合金的晶粒組織有明顯影響,當預鍛變形量較小時,巴氏合金經終鍛變形后,組織中極易出現粗晶和晶粒不均勻現象;經較大的預鍛變形后及合理的終鍛變形后,巴氏合金可得到均勻組織。
 


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