高溫合金鍛件的鍛造特點
高溫合金鍛件晶粒的最終尺寸除與固溶溫度等有關外,還與固溶前鍛件的組織狀態有很大關系。如果鍛后是未再結晶的組織,而且處于臨界變形程度時,固溶處理后將形成粗大晶粒;如果鍛后是完全再結晶組織,固溶處理后一般可以獲得較細較均勻的晶粒;如果鍛后是不完全再結晶組織,固溶處理后晶粒將是大小不均勻的。鍛件的組織狀態取決于鍛造溫度和變形程度,應注意控制。
高溫合金的鍛造特點是:
1.塑性低
高溫合金由于合金化程度很高,具有組織的多相性且相成分復雜,因此,工藝塑性較低。特別是在高溫下,當含有s、Pb、Sn等雜質元素時,往往削弱了晶粒間的結合力而引起塑性降低。
高溫合金一般用強化元素鋁、鈦的總含量來判斷塑性高低,當總含量≥6% (質量分數)時,塑性將很低。鎳基高溫合金的工藝塑性比鐵基高溫合金低。高溫合金的工藝塑性對變形速度和應力狀態很敏感。有些合金鑄錠和中間坯料需采用低速變形和包套鐓粗,包套軋制,甚至包套擠壓才能成形。
2.變形抗力大
由于高溫合金成分復雜,再結晶溫度高,再結晶速度慢,在變形溫度下具有較高的變形抗力和硬化傾向。變形抗力一般為普通結構鋼的4-7倍。
3.鍛造溫度范圍窄
高溫合金與碳鋼相比,熔點低,加熱溫度過高容易引起過熱、過燒。若停鍛溫度過低,則塑性低、變形抗力大,且易產生冷熱混合變形導致鍛件產生不均勻粗晶。因此,高溫合金鍛造溫度范圍很窄,一般才200℃左右。而鎳基耐熱合金的鍛造溫度范圍更窄,多數在100-150℃,有的甚至小于100℃。
4.導熱性差
高溫合金低溫的熱導率較碳鋼低得多,所以,一般在700-800℃范圍需緩慢預熱,否則會引起很大的溫度應力,使加熱金屬處于脆性狀態。