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，還可以用冷酸蝕的辦法硝酸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，雜質量的關系不大不過鍛造溫度，含碳量，雜質量對產品的最終產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。沒有相應的國家標準，因為流線與鍛件的外形有關，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被拉長形成的線，可

2、已經熱酸洗后觀察。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。經過再結晶加熱過程能使長條形晶?；謴统傻容S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。因為幾乎所有經過軋制、擠壓或鍛造的金屬型材、制件中都存在著流線。但是應認識到由于這種流線的分布，會引起在性能上各向異性反映。試驗也表明：在鋼       &#

3、160;        中順纖維方向切取的試樣機械性能要比橫纖維方向試樣的高。因此，控制流線的合理分布；了解應力與流線分布及機械性能間的關系是至為重要的。金屬流線又叫鍛造流線。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、窩流等未按設計者的要求進行流動，就屬于不正常。4.1 金屬塑性成型基礎  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生的殘余應力，必須對冷態(tài)下的塑性變形金屬加熱，

4、因為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)地恢復到原來穩(wěn)定狀態(tài)的趨勢，但在室溫下，原子活動能量小，不可能自行恢復到未變形前的穩(wěn)定狀態(tài)。當加熱后，原子活動能力增加，就能恢復到原來的穩(wěn)定狀態(tài)，消除晶格畸變和降低殘余應力。隨著加熱溫度的升高，再結晶過程可分為回復、再結晶和晶粒長大三個階段。    再結晶溫度可用經驗關系式表示如下：                 T再（k）0.4T熔 (k)&#

5、160;   式中 T再為最低的再結晶溫度，T熔為金屬熔點的溫度。    （1）回復 當加熱溫度低于T再時，晶格中的原子只能作短距離擴散，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，殘余應力顯著下降。但變形金屬的顯微組織無明顯變化，仍保持流線，其力學性能變化也不大    （2）再結晶 當加熱溫度超過T再時，在變形晶粒的晶界、滑移帶、孿晶帶等晶格嚴重畸變的區(qū)域，形成新的晶核（再結晶核心），晶核向周圍長大形成新的等軸晶粒，已經變形的晶粒逐漸消失，直到金屬內部的變形晶粒全部為新的等軸晶粒所取代，這

6、個過程稱為再結晶。    再結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。再結晶消除了變形的晶粒，消除了形變強化的殘余應力，金屬又恢復到塑性變形以前的力學性能。需要指出的是，再結晶只是改變了晶粒的形狀，消除了因變形而產生的某些晶體缺陷，再結晶沒有改變晶格的類型，再結晶不是相變過程。    再結晶過程需要一定的時間。加熱溫度越高，所需時間越少，再結晶速度越快。為了消除形變強化所進行的熱處理稱為再結晶退火。再結晶退火的溫度應比再結晶溫度高 150250oC。    （3）晶粒長大 對冷塑性變形金屬

7、進行再結晶退火后，一般都得到細小均勻的等軸晶粒。如溫度繼續(xù)升高，或延長保溫時間，則再結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 即坯料在回復溫度以下進行的塑性成形過程，變形過程中會出現形變強化。冷成形有利于提高金屬的強度和表面質量，但變形程度不宜過大，以免產生裂紋。冷成形在生產中的應用如冷軋、冷鍛、冷沖壓、冷拔等，常用于制造半成品或成品。    （2）熱成形 即金屬在再結晶溫度

8、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晶，且硬化被再結晶完全消除，獲得綜合力學性能良好的再結晶組織。若加熱溫度過高或保溫時間過長，晶粒還會聚合長大，使力學性能降低，稱為二次再結晶，在生產中應予避免。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，在生產中應用更廣泛，如熱軋、熱鍛、熱沖壓、熱拔等，常用于毛坯或半成品的制造。    （3）溫成形 即金屬在高于回復溫度和低于再結晶溫度范圍內進行的塑性成形過程，變形過程中有形變強化和回復現象，但無再結晶，硬化只得到部分消除。溫成形較之冷成形可降低變形力且利于提高金屬塑性，較之熱成

9、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，在生產中的應用如溫鍛、溫擠壓、溫拉拔等，用于尺寸較大、材料強度較高的零件或半成品制造。    簡而言之，金屬在再結晶溫度以下進行的塑性變形稱為冷態(tài)塑性變形，在再結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、熱加工不是以一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，鎢的最低再結晶溫度約為1200，所以鎢即使在稍低于1200的高溫下塑性變形仍屬于冷加工；而錫的最低再結晶溫度約為-7，所以錫即使在室溫下塑性變形也屬于熱加工。3.

10、鍛造比與鍛造流線    （1）鍛造比 即鍛造時變形程度的一種表示方法，通常用變形前后的截面比、長度比或高度比來表示。例如：    拔長時：y=A0/A=L/L0 鐓粗時：y= A0/A=H0/H    式中y棗鍛造比；A0、A棗毛坯變形前后截面積；L0、L棗毛坯變形前、后的長度；H0、H棗毛坯變形前、后的高度。    在鍛造過程中，在一定的范圍內隨著鍛造比的增加，金屬的力學性能顯著提高，這是由于組織致密程度和晶粒細化程度提高所致。結構鋼鋼錠的鍛造比一般為24，各類鋼坯和軋材的

11、鍛造比一般為1.11.3。    （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），當達到一定的鍛造比后，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，工作時的最大正應力方向與流線方向一致，切應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，未經鍛造，而直接經切削成形的曲軸，其流線被切斷，易沿軸肩產生裂紋。  

12、0;            1-縱向性能 2-橫向性能               (a)鍛造成形 (b)切削成形          4.1.9 金屬熱成形時力學性能         

13、60;      1-軸肩 2-裂紋              與形變強度的關系                 4.1.10曲軸流線分布示意圖 4.1 金屬塑性成型基礎    4.1.4 金屬的塑性成形工藝基礎 1.塑性成形的基

14、本生產方式    金屬壓力加工的種類很多。按照成形特點，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軋輥的孔隙中受壓變形，以獲得各種產品的加工方法，軋制生產所用的坯料主要是金屬錠。坯料在軋制過程中，靠摩擦力通過軋輥孔隙而受壓變形，結果坯料的截面減少，長度增加。    合理設計軋輥上的各種不同的孔型（與產品截面輪廓相似），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。

15、    （2）擠壓 是指金屬坯料在擠壓模內受壓被擠出?？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D壓可以獲得各種復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。如采取適當的工藝措施，還可以對合金鋼和難熔合金進行擠壓生產。    （3）拉拔 是指將金屬坯料拉過拉拔模的?？锥冃蔚募庸し椒?，拉拔模?？椎慕孛嫘螤詈褪褂眯阅艿暮脡膶Ξa品有決定性影響。拉拔模?？自诠ぷ髦惺艿綇娏夷Σ磷饔茫瑸楸３制鋷缀涡螤畹臏蚀_性和使用的長久性，應選用耐磨的硬質合金或其它耐磨材料來制造。    拉拔生

16、產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。多數情況下是在冷態(tài)下進行拉拔加工，所得到的產品具有較高的尺寸精度和較小的表面粗糙度值，故拉拔常用于軋制件的再加工，以提高產品質量。大多數鋼和大多數非鐵金屬及其合金都可以經拉拔成形。    （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一定形狀的鍛模模膛內受沖擊力或壓力而變形的成形方法，鍛造適宜于間歇生產，適于機器零件或坯料的生產，屬體積成形，凡承受重載荷的機器零件，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，再經切削加工而

17、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生分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表4.1.1。表4.1.1 塑性成形的基本生產方式 用途加工方法典型示例各種加工方法示例型材制造軋制厚板軋制         薄板軋制 棒料軋制 無縫鋼管軋制 H型鋼軋制擠壓棒料正擠壓      管材正擠壓 

18、0; 反擠壓    靜水壓擠壓拉拔棒、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鐓粗    局部鐓粗 拔長 局部壓肩拔長 徑向鍛造模鍛半封閉式模鍛          開式模鍛  反擠壓模鍛   正擠壓模鍛   閉式模鍛回轉鍛造滾軋輥鍛   

19、0;  鍥橫孔   擺動輾壓粉末成形壓粉液壓成形板材及管材成形拉深圓筒拉深二次拉深   反拉深    橡膠成形拉深成形           拉張-拉深成形   液壓成形   爆炸成形 電磁成形彎曲折彎   彎曲    卷彎 填芯彎管 輥壓彎曲 滾壓成形旋壓旋壓     變薄旋壓   

20、60; 管徑變薄旋壓分離分離加工剪切      剝皮     剁切     修切接合接合加工鍛接      雙層壓延        咬口整形整形加工軋壓矯正        拉伸矯正      網紋模矯正    

21、 加熱矯正表面加工表面加工液壓加工       噴丸硬化      清除氧化皮2.金屬的塑性成形性    材料的塑性成形性是材料經過塑性變形不產生裂紋和破裂以獲得所需形狀的加工性能。其中，材料在鍛造過程中經受塑性變形而不開裂的能力稱為鍛造性能。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，則塑性成形性越好。材料的塑性成形性取決于材料的本質和變形條件兩方面的因素。    （1）材料本質的影響 材料

22、本質方面的影響因素有化學成分和金屬組織等。    1) 化學成分 一般情況下，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，如硫易使鋼產生熱脆，磷易使鋼產生冷脆，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、應變速率和應力狀態(tài)等。 

23、;   1) 變形溫度 一般隨著變形溫度的提高，金屬的塑性成形性提高，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) 應變速率 應變速率又稱應變速度，是應變相對于時間的變化率（單位為S-1）。應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，金屬的應變速率接近圖中c值，成形性差。當應變速率低于c時，應變速率越小，金屬的塑性成形性越好，這是由于形變速度減慢，熱成形時易被再結晶消除所致，故塑性差的金屬宜采用壓力機成形。當應變速率高于c時，

24、應變速率越大，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、形狀復雜的零件宜采用高速錘鍛造、爆炸成形等應變速率高的加工方法。高速錘是在短時間內釋放高能量而使金屬成形的一種鍛錘，打擊速度為20ms左右。但應變速率不宜過高，以防金屬產生過燒缺陷。