铝合金精锻件的粗晶缺陷与锻件材料、锻造工艺参数、锻件形状、模具温度、热处理工艺参数等有关。
1、锻件的材质。
制造精锻件的铝合金不同,其产品出现粗晶粒的概率也相差很大。 Al-Zn-Mg-Cu合金锻件不易产生粗晶缺陷,而Al-Cu-Mg和Al-Mg-Si合金锻件粗晶缺陷相对较多。
2、锻造工艺参数和模具温度
选择合理的终锻温度。 终锻温度过低,锻件容易产生粗大晶粒,尤其是铝铜镁和铝镁硅合金。 终锻温度必须严格控制,如2A11(LY11)合金叶片精锻件的终锻温度必须高于390℃,否则容易出现粗晶。 不同材质的锻件对终锻温度的要求不同,但所有铝合金精锻件要求终锻温度不低于370℃。
模具预热温度不宜过低。 模具温度过低会加快型腔内金属的冷却速度,使金属的变形温度过低,使金属难以充满型腔,并可能在型腔上形成粗晶粒 锻件的表面。 模具预热温度与锻件形状、铝合金数量等因素有关,一般要求控制在300℃~400℃。
变形程度不宜过小。 尤其是zui后一火的变形程度不能太小。 如果变形程度小,再结晶核少,潜伏期长,精锻件再加热(或热处理)后会形成粗大晶粒。 如果变形程度小到临界变形程度(约3%~15%),再结晶晶粒会迅速长大,使锻件出现粗大晶粒缺陷。 生产中应严格控制精锻件的精锻火次和每次火压下量,避免因精锻火次过多、压下量过小而使锻件处于临界变形状态。 在保证金属能充满型腔和低流线要求的情况下,应尽可能减少精锻火次数。 形状简单、易成型的锻件一次烧成即可,形状复杂、成型困难的锻件,锻造次数不应超过3次。
羊毛余量不宜过大。 尤其是高筋锻件,如果金属充满型腔后仍有多余金属残留,如果上下模继续靠拢,腹板处的多余金属会顺着根部直接流入毛刺。 较近路线的肋槽可能会因变形过大而导致此处出现局部粗大晶粒。
3、热处理参数的选择
热处理时淬火温度过高、保温时间过长,易造成铝合金锻件晶粒粗大。 特别是铝镁硅和铝铜镁合金,必须严格控制淬火温度和保温时间。