9-开坯锻造选读.pptx

稀有金属材料及其制备技术;开坯锻造; 自由锻造是稀有金属开坯及锻制棒材、饼材、环材等的基本方法之一，其目的是改善金属内部组织结构、提高其综合性能，锻制成具有一定形状的产品，为挤压、轧制等工序提供坯料或生产成品材。锻造可以使坯锭塑性差的粗大组织破碎而变成细小组织，提高坯料的塑性，降低变形抗力，为后续加工提供有利于变形的细晶组织坯料。在热状态下进行锻造，可以使用较小的设备而达到较大变形的目的。 自由锻造的特点： 设备简单，成本低，生产灵活性好。 但是其人工操作多，劳动强度大，锻造技术要求高 自由锻造分为镦粗、拔长、冲孔、扩孔、切割几个工序。;镦粗;拔长;空心冲头冲孔;切割;;;2.钽、铌及其合金锻造工艺 相对钨、钼而言，钽铌熔点要低的多，变形抗力也小很多。 纯度很高的钽铌铸锭，例如含0.005％-0.004％O2，0.02％C，硬度???HB＝451-588的铌锭，在室温下有很好的塑性，可以进行冷锻加工。但对于一般纯度不高的钽、铌及其合金却很难冷加工，应采用温锻或高温锻造。高温锻造时应将锻砧预热到350-400℃，以减小工件降温，保证终锻温度，同时应注意，高温锻造时，开始应轻锤快打，当铸锭获得一定形变量后，再重锤快打。 钽、铌及其合金的铸锭表面存有氧化皮、皮下气孔、冷隔等缺陷，对锻件品质有较大影响，因此，在锻造加热前应经车床车皮，使其表面粗糙度不低于3.2。 为了保证顺利锻造，必须对钽铌及其合金进行加热。钽铌及其合金在高温下很容易被氧、氮等污染，特别是氧极易与钽铌发生反应，不仅在表面生成疏松的氧化物，而且氧可以渗入基体中，形成坚硬的渗透层，使加工困难，甚至不能继续再加工。所以钽铌除了温锻加热温度只有350-400℃可在空气中直接加热外，高温锻造加热都应采用一定的保护措施，其方法主要是在充有惰性气体的电炉和真空护中加热。也常用金属包套法和涂层法保护。包套法可用1一2毫米厚的不锈钢或低碳钢金属套包好后，再放人电炉内加热；涂层法应注意涂料的配方，目前采用的涂层配方是65％M-1玻璃粉+28％-A-5玻璃粉+2％Na2CO3+5%苏州粘士用水调和涂于铸锭表面。其中以涂层法较好。;3.锆、铪及其合金的锻造工艺 锆、铪及其合金都是有相变的金属，在相变(α/β)温度以下，为密排六方晶的α相，在相变温度以上为体心立方晶格的β相结构，因此，希望锻造在塑性较好的β相区内进行，但是铪的相变温度高达1760±25℃，几乎接近其熔点温度(2222℃)，而且铪若在相变温度上进行加热设备、锻造设备均难于解决，因此，铪铌合金只能在α相区温度进行加热锻造。 锆、铪及其合金的铸坯内部往往存在气孔、缩孔、夹杂等缺陷，将会严重影响锻件质量，因此，锻造前要对铸坯进行严格的超声波探伤检查。 锆、铪及其合金都极易被空气中的氧、氮、氢所污染，会给后续加工和综合性能带来不利影响；因此，锻造加热时，应在电炉中进行或以玻璃涂层保护法加热。尤其真空加热和惰性气体保护加热最理想，例如，氩气保护加热。 锻造时，锆及其合金加热温度为950-980 ℃，终锻温度不得低于700 ℃；铪及其合金加热温度为1150-1120 ℃，终锻温度应控制在850 ℃以上。在上述工艺参数内，锆、铪及其合金加工塑性较好，不易开裂，可用各种锻锤和水压机进行锻造，每火最大变形量可达70％以上。