查看金屬流線方法

1、查看金屬流線方法使用1：1鹽酸水溶液加熱到6080度之間煮15分鐘分鐘是熱酸蝕,還可以用冷酸蝕的方法硝酸1份,鹽酸3份或硫酸銅100g,鹽酸和水各500ml想取得明顯的金屬流線一般主要在鍛造過程中取得,讓金屬沿著一個方向變形就是了,跟鍛造溫度,含碳量,雜質(zhì)量的關(guān)系不大.不過鍛造溫度,含碳量,雜質(zhì)量對產(chǎn)品的最終產(chǎn)品性能影響較大.一般就是看鍛造零件的金屬流線,把零件切開后進行腐蝕,然后看紋路是否有金屬流線了.沒有相應(yīng)的國家標(biāo)準,由于流線與鍛件的外形有關(guān),只要和外形一致就好了.鍛件一般不檢查流線,模鍛件才檢查.一般用熱酸洗,就能觀察到金屬的流線金屬的流線是金屬在變形加工中較軟的雜質(zhì)被拉長形成的線,可

2、己經(jīng)熱酸洗后觀察.田弗莫槐翻靖廉制磁武貽方電設(shè)計模俵件時,要考超H曬后面加工中不允許大*如僦線流線是金屬中的低熔點成分和帶狀組織偏析在軋制或擠壓時伸展而形成的.同時,鑄錠的晶粒在軋制過程中也被拉長成條狀.經(jīng)過再結(jié)晶加熱過程能使長條形晶?；謴?fù)成等軸晶粒,但是由于低熔點成分和帶狀組織伸長所形成的條紋分布仍然存在.在鋼材的縱向截面上經(jīng)拋光和酸浸后,用肉眼可以看到這種條紋狀的線條.這種宏觀組織稱為纖維組織,又稱為流線.不能認為合理分布的流線是一種缺陷.由于幾乎所有經(jīng)過軋制、擠壓或鍛造的金屬型材、制件中都存在著流線.但是應(yīng)熟悉到由于這種流線的分布,會引起在性能上各向異性反映.試驗也說明：在鋼中順纖維方向

3、切取的試樣機械性能要比橫纖維方向試樣的高.因此,限制流線的合理分布；了解應(yīng)力與流線分布及機械性能間的關(guān)系是至為重要的.金屬流線又叫一鍛造流線.是熱模鍛件在型腔中流動情況的一種檢查方法,如果流線是不正常的、亂流、回流、窩流等未按設(shè)計者的要求進行流動,就屬于不正常.4.1金屬塑性成型根底4.1.3塑性成形金屬在加熱時組織和性能的變化1.加熱時的組織和性能變化要消除形變強化而產(chǎn)生的剩余應(yīng)力,必須對冷態(tài)下的塑性變形金屬加熱,由于金屬塑性變形后晶體的晶格畸變,處于不穩(wěn)定狀態(tài),它雖有自發(fā)地恢復(fù)到原來稔定狀態(tài)的趨勢,但在室溫下,原r活動能量小,不可能自行恢復(fù)到未變形前的穩(wěn)定狀態(tài).當(dāng)加熱后,原活動水平增加,就

4、能恢復(fù)到原來的穩(wěn)定狀態(tài),消除晶格畸變和降低剩余應(yīng)力.隨著加熱溫度的升高,再結(jié)晶過程可分為回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長大三個階段.再結(jié)晶溫度可用經(jīng)驗關(guān)系式衣示如下：T再k=0.4T熔k式中T再為最低的再結(jié)晶溫度,T熔為金屬熔點的溫度.1回復(fù)當(dāng)加熱溫度低于T再時,晶格中的原J'只能作短距離擴散,使空位與間隙原子合并,空位與位錯發(fā)生交互作用而消失,使晶格畸變減輕,剩余應(yīng)力顯著下降.但變形金屬的顯微組織無明顯變化,仍保持流線,其力學(xué)性能變化也不大2再結(jié)晶當(dāng)加熱溫度超過T再時,在變形晶粒的晶界、滑移帶、李晶帶等晶格嚴重畸變的區(qū)域,形成新的晶核再結(jié)晶核心,晶核向周圍長大形成新的等軸晶粒,已經(jīng)變形的晶粒逐漸

5、消失,直到金屬內(nèi)部的變形晶粒全部為新的等軸晶粒所取代,這個過程稱為再結(jié)晶.再結(jié)晶后形成的是無晶格畸變的、位錯密度很低的、新的等軸晶粒.再結(jié)晶消除變形的晶粒,消除/形變強化的剩余應(yīng)力,金屬又恢復(fù)到塑性變形以前的力學(xué)性能.需要指出的是,再結(jié)晶只是改變r晶粒的形狀,消除門用變形而產(chǎn)生的某些晶體缺陷,再結(jié)晶沒有改變晶格的類型,再結(jié)晶不是相變過程.再結(jié)晶過程需要定的時間.加熱溫度越高,所需時間越少,再結(jié)晶速度越快.為消除形變強化所進行的熱處理稱為再結(jié)晶退火.再結(jié)晶退火的溫度應(yīng)比再結(jié)晶溫度高150250oC»3晶粒長大對冷塑性變形金屬進行再結(jié)晶退火后,般都得到細小均勻的等軸晶粒.如溫度繼續(xù)升高,

6、或延長保溫時間,那么再結(jié)晶后的晶粒又會長大而形成粗大晶粒,從而使金屬的強度、硬度和塑性降低.所以要正確選擇再結(jié)晶溫度和加熱時間的長短.2 .金屬的冷成形、熱成形及溫成形1冷成形即坯料在回復(fù)溫度以下進行的塑性成形過程,變形過程中會出現(xiàn)形變強化.冷成形有利于提升金屬的強度和衣面質(zhì)量,但變形程度不宜過大,以免產(chǎn)生裂紋.冷成形在生產(chǎn)中的應(yīng)用如冷軋、冷鍛、冷沖壓、冷拔等,常用于制造半成品或成品.2熱成形即金屬在再結(jié)晶溫度以上進行的塑性成形過程,變形過程中既有加工硬化又有再結(jié)晶,且硬化被再結(jié)晶完全消除,獲得綜合力學(xué)性能良好的再結(jié)晶組織.假設(shè)加熱溫度過高或保溫時間過長,晶粒還會聚合長大,使力學(xué)性能降低,稱為

7、二次再結(jié)晶,在生產(chǎn)中應(yīng)予預(yù)防.低碳鋼熱軋前后組織的變化情況如圖4.1.8所示.熱成形變形力小,變形程度大,在生產(chǎn)中應(yīng)用更廣泛,如熱軋、熱鍛、熱沖壓、熱拔等,常用于毛坯或半成品的制造.1、3T煨2-原始組織4再結(jié)晶組織5一二次再結(jié)晶組織6形咬凈化組蛆©4.1.8低碳鋼熱軋前后組織的變化情境3溫成形即金屬在高于回復(fù)溫度和低于再結(jié)晶溫度范圍內(nèi)進行的塑性成形過程,變形過程中有形變強化和回復(fù)現(xiàn)象,但無再結(jié)晶,硬化只得到局部消除.溫成形較之冷成形可降低變形力且利于提升金屬塑性,較之熱成形可降低能耗且減少加熱缺陷,適用于強度較高、塑性較差的金屬,在生產(chǎn)中的應(yīng)用如溫鍛、溫擠壓、溫拉拔等,用于尺寸較大

8、、材料強度較高的零件或半成品制造.簡而言之,金屬在再結(jié)晶溫度以下進行的塑性變形稱為冷態(tài)塑性變形,在再結(jié)晶溫度以上進行的塑性變形稱為熱態(tài)塑性變形,在鍛壓生產(chǎn)中,進行冷塑性變形又稱冷加工,進行熱塑性變形又稱熱加工.顯然,冷、熱加工不是以個固定的溫度界限來區(qū)分的,而是隨材料不同而變化.例如,銬的最低再結(jié)晶溫度約為1200C,所以鋁即使在稍低于1200C的高溫下塑性變形仍屬于冷加工；而錫的最低再結(jié)晶溫度約為-7,所以錫即使在室溫下塑性變形也屬于熱加工.3 .鍛造比與鍛造流線1鍛造比即鍛造時變形程度的種表示方法,通常用變形前后的截面比、長度比或高度比來農(nóng)示.例如：拔長時：y=AO/A=L/LO鍛粗時：y

9、=AO/A=HO/H式中y素鍛造比：AO、A素毛坯變形前后截面積：LO、L素毛坯變形前、后的長度：HO、H素毛坯變形前、后的高度.在鍛造過程中,在定的范圍內(nèi)隨著鍛造比的增加,金屬的力學(xué)性能顯著提升,這是由于組織致密程度和晶粒細化程度提升所致.結(jié)構(gòu)鋼鋼錠的鍛造比般為24,各類鋼坯和軋材的鍛造比-般為1.ri.3.2鍛造流線鍛造時熱塑性成形時形成纖維組織或稱為流線,當(dāng)?shù)竭_定的鍛造比后,流線明顯改變,沿鍛件的輪廓連續(xù)分布,使鍛件的性能發(fā)生改變,沿流線縱向上的力學(xué)性能顯著高于流線橫向,如圖4.1.9所示.因此,熱塑性成形時應(yīng)力求使工件上的鍛造流線分布合理.圖4.1.10a所示的鍛造曲軸的流線分布較合理

10、,工作時的最大正應(yīng)力方向與流線方向致,切應(yīng)力方向與流線方向垂直,且流線沿零件輪廓分布而不被切斷.圖4.1.10b所示,塑性成形的原材料,未經(jīng)鍛造,而直接經(jīng)切削成形的曲軸,其流線被切斷,易沿軸肩產(chǎn)生裂紋.鍛1-縱向性能2-橫向性能造成形b切削成形4.1.9金屬熱成形時力學(xué)性軸肩2-裂紋與形變強度的關(guān)4.1.10曲軸流線分布示意圖4.1金屬塑性成型根底4.1.4金屬的塑性成形工藝根底1.塑性成形的根本生產(chǎn)方式金屬壓力加工的種類很多.根據(jù)成形特點,壓力加工分為軋制、拉拔、擠壓、鍛造自由鍛和模鍛和沖壓五大類.每類又包括多種加工方法,形成各自的工藝特點.1軋制是指金屬坯料在兩個回轉(zhuǎn)軋輯的孔隙中受壓變形,

11、以獲得各種產(chǎn)品的加工方法,軋制生產(chǎn)所用的坯料主要是金屬錠.坯料在軋制過程中,靠摩擦力通過軋輯孔隙而受壓變形,結(jié)果坯料的截而減少,長度增加.合理設(shè)計軋輯上的各種不同的孔型與產(chǎn)品截面輪廓相似,可以軋制出各種不同的原材料,如鋼板、型材和無縫管材等,也可以直接軋制出毛坯或零件.2擠壓是指金屬坯料在擠壓模內(nèi)受壓被擠出?？锥冃蔚募庸し椒?擠壓過程中,金屬坯料的截面依照?？椎男螤钭兓?擠壓可以獲得各種復(fù)雜截面的型材或零件,適用于加工低碳鋼、非鐵金屬及其合金.如采取適當(dāng)?shù)墓に嚺e措,還可以刻合金鋼和難熔合金進行擠壓生產(chǎn).3拉拔是指將金屬坯料拉過拉拔模的?？锥冃蔚募迂畏椒?拉拔模模孔的截面形狀和使用性能的好壞

12、對產(chǎn)品有決定性影響.拉拔模?？自诠ぷ髦惺艿綇娏夷Σ磷饔?為保持其幾何形狀的準確性和使用的長久性,應(yīng)選用耐磨的硬質(zhì)合金或其它耐磨材料來制造.拉拔生產(chǎn)主要用來制造各種線材、薄壁管和各種特殊幾何形狀的型材如電纜等.多數(shù)情況下是在冷態(tài)下進行拉拔加工,所得到的產(chǎn)品具有較高的尺寸精度和較小的外表粗糙度值,枚拉拔常用于軋制件的再加工,以提升產(chǎn)品質(zhì)量.大多數(shù)鋼和大多數(shù)非鐵金屬及其合金都可以經(jīng)拉拔成形.4自由鍛和模鍛自由鍛是指金屬坯料在上下砧鐵間受沖擊力或壓力而變形的成形方法,模鍛是指金屬坯料在具有定形狀的鍛模模膛內(nèi)受沖擊力或壓力而變形的成形方法,鍛造適宜于間歇生產(chǎn),適于機器零件或坯料的生產(chǎn),屈體積成形,凡承受

13、重載荷的機器零件,如機器的主軸、重要齒輪、連桿、炮管和槍管等,通常需采用鍛件作毛坯,再經(jīng)切削加工而制成.5板料沖壓板料沖壓是指金屬板料在沖模之間受壓力產(chǎn)生別離或變形的加工方法,沖壓屬于板料成形.板料沖壓廣泛用于汽車制造、電器、儀表及日用品工業(yè)等方面.壓力加工按成形時的受力和變形方式分類列于式4.1.1.表4.1.1塑性成形的根本生產(chǎn)方式用途加工方法典型例如各種加工方法例如型材軋制棘1B#回制造厚板軋制薄板軋制棒料軋制無縫鋼管軋制H型鋼軋制擠壓魯棒料正擠壓后1管材正擠壓BS反擠壓靜水壓擠壓拉拔京棒、線材拉拔管材芯棒拉拔管材浮塞拉拔管材無芯棒拉拔餅塊類零件成形自由鍛鍛粗*女*嚙局部微粗拔長局部壓肩

14、拔長徑向鍛造模鍛4半封閉式慎鍛量也型兇開式模鍛反擠壓模鍛正擠壓模鍛閉式模鍛回轉(zhuǎn)鍛造滾軋S即魏根鍛鍥橫孔,擺動輾壓粉末成形苴壓粉啜液壓二一將這淞成形板材及拉深O圓筒拉深律二次拉深反拉深期橡膠成形管材成形拉深成形心Q悉強拉張-拉深成形液壓成形爆炸成形電磁成形彎曲7折彎.匕心必苜彎曲卷彎填芯彎管輻壓彎曲滾壓成形旋壓旋壓*母變薄旋壓管徑變薄旋壓分離別離加工4剪切剝皮剁切修切接合接合加工rm鍛接甘昌雙層壓延咬口整形整形加工軋壓矯正七1=1加德冷卻拉伸矯正網(wǎng)紋模矯正加熱矯正外表加工外表加工.液壓加工噴丸硬化去除氧化皮2.金屬的塑性成形性材料的塑性成形性是材料經(jīng)過塑性變形不產(chǎn)生裂紋和破裂以獲得所需形狀的加工

15、性能.其中,材料在鍛造過程中經(jīng)受塑性變形而不開裂的水平稱為鍛造性能.材料的塑性成形性常用塑性和變形抗力綜合衡量,通常材料的塑性越好,變形抗力越低,那么塑性成形性越好.材料的塑性成形性取決于材料的本質(zhì)和變形條件兩方面的因素.1材料本質(zhì)的影響材料本質(zhì)方面的影響因素有化學(xué)成分和金屬組織等.1化學(xué)成分般情況下,純金屬的塑性成形性優(yōu)于合金,且鋼中合金元素含量越多,塑性成形性越差.合金元素易引起固溶強化或形成硬、脆的碳化物,如硫易使鋼產(chǎn)生熱脆,磷易使鋼產(chǎn)生冷脆,都會使鋼的塑性成形性降低.2金屬組織同樣的化學(xué)成分,固溶體組織的塑性成形性優(yōu)于機械混合物,細晶組織的塑性成形性優(yōu)于粗晶組織,熱成形組織的塑性成形性

16、優(yōu)于冷成形組織和鑄態(tài)組織.2變形條件的影響變形條件方面的影響因素有變形溫度、應(yīng)變速率和應(yīng)力狀態(tài)等.1變形溫度般隨著變形溫度的提升,金屬的塑性成形性提升,如圖4.1.11這是由于原子的熱運動增強,有利于滑移變形和再結(jié)晶.但過高的變形溫度會使金屬的加熱缺陷和燒損增多,甚至使工件報廢.2應(yīng)變速率應(yīng)變速率又稱應(yīng)變速度,是應(yīng)變相對于時間的變化率單位為S-1.應(yīng)變速率對金屬成形性的影響如圖4.1.12所示.普通鍛錘上鍛造時,金屬的應(yīng)變速率接近圖中£c值,成形性差.當(dāng)應(yīng)變速率低于£c忖,應(yīng)變速率越小,金屬的塑性成形性越好,這是由于形變速度減慢,熱成形時易被再結(jié)晶消除所致,故塑性差的金屬宜

17、采用壓力機成形.當(dāng)應(yīng)變速率高于ec時,應(yīng)變速率越大,金屬的塑性成形性越好,這是由于塑性變形過程中,變形能量轉(zhuǎn)化的熱能來不及傳出,使金屬溫度上升所致,故強度高、塑性低、形狀復(fù)雜的零件宜采用高速錘鍛造、爆炸成形等應(yīng)變速率高的加工方法.高速錘是在短時間內(nèi)釋放高能量而使金屬成形的種鍛錘,打擊速度為20m/s左右.但應(yīng)變速率不宜過高,以防金屬產(chǎn)生過燒缺陷.1-變形抗力曲線圖4.L12應(yīng)變速率對金圖4.1.11變形溫度對鋼2-塑性曲線的塑性成形性的影響屬塑性成形性的影響3應(yīng)力狀態(tài)通過受力物體內(nèi)點的各個截面上的應(yīng)力狀況簡稱為物體內(nèi)點處的應(yīng)力狀態(tài).常用主應(yīng)力圖來定性說明物體內(nèi)點處的主應(yīng)力作用情況.變形體內(nèi)任單元總可以找到三個相互垂直的平面,在這些平面上只有正應(yīng)力而沒有切應(yīng)力.這些平面稱為主平而,作用在主平面上的正應(yīng)力就是主應(yīng)力.主應(yīng)力圖共有9種,自左至右按塑性發(fā)揮的有利程度由高到低排列,如圖4.1.13所示.-至-H由由后云-,如2-