锻造锻件时热塑性变形对金属组织和性能的影响二

       改善碳化物和非金属夹杂物在基体中分布及偏析对于高速钢、髙铬钢、高碳工具钢等，其内部含有大量的碳化物。这些碳化物有的呈粗大的鱼骨状，有的呈网状分布在晶界。通过锻造或轧制，可打碎这些碳化物并均匀分布，从而改善了它们对金属基体的削弱作用，并使由这类钢锻制的工件在以后的热处理时硬度分布均匀，提高了工件的使用性能和寿命。为了使碳化物能被充分地击碎并均匀分布，通常对毛坯进行反复的镦粗和拔长。

       钢锭内部通常还存在各种非金域夹杂物，它们破坏了金属基体的连续性。含有夹杂物的零件在服役时，容易引起应力集中，促使裂纹的产生，因而是有害的，许多大型锻件的报废往往就是由夹杂物引起的。

       通过合理的锻造，可使这些夹杂物变形或破碎，加之商温下的扩散溶解作用，使其较均匀地分布在钢中，改变其形状和分布状态，减轻夹杂物的危害，同时，热变形改善组织状态，打碎枝晶和加速合金元素的扩散，可以减轻枝晶偏析。

       形成纤维组织在热塑性变形过程中，随着变形程度的增大，钢锭内部粗大的树枝状晶逐渐沿主变形方向伸长，与此同时，晶间富集的杂质和非金属夹杂物的走向也逐渐与主变形方向一致，其中脆性夹杂物（如氧化物、氮化物和部分硅酸盐等）被破碎呈链状分布，而塑性夹杂物（如硫化物和多数硅酸盐等）则被拉长呈条带状、线状或薄片状分布，于是在磨面腐蚀的试样上便可以宥到沿主变形方向上一条条断断续续的细线，称为“流线”，具有流线的组织称为“纤维组织”。

       形成纤维组织的内因是金属中存在杂质或非金属夹杂物，外因是变形沿某一方向达到一定的程度，且变形程度越大，纤维组织越明显。但在热塑性加工中，由于再结晶的结果，被拉长的品粒变成细小的等轴晶，而纤维组织却很稳定地被保留下来直至室温。因此，这种纤维组织与冷变形时由于晶粒被拉长而形成的纤维组织是有不同的。

       纤维组织的形成，使金属的力学性能呈现各向异性，沿流线方向较之垂直于流线方向具有较高的力学性能，这是因为沿流线方向试样承受拉伸时，在流线处所产生的显微空隙不易于扩大和贯穿到整个试样的横截面上，而垂直与流线试样微空隙的排列和纤维方向趋一致.因此容易导致试样的断裂。在零件工作表面如果纤维（流线）露头，则对锻件的疲劳强度不利，因为纤维蔣头的地方本身就是一个微观缺陷，在重复和交变载荷作用下容易造成应力集中，成为疲劳源使零件破坏，纤维露头的地方抗腐蚀性能较差，因为该处有大量杂质裸露在外，易受腐蚀。

       由于纤维组织对金属的性能具有里要的影响，因此，在制订热成形工艺时，应根据零件的服役条件，正确控制金属的变形流动和流线在锻件中的分布。如对于立柱、曲轴等，在锻造时应尽楮避免切断纤维，控制流线分布与零件几何外形相符，并使流线方向与最大拉应力方向一致。对于容易疲劳剥损的零件，如轴承套圈、热锻模、搓丝板等，应尽量使流线与工作表面平行。对于受力比较复杂的零件，如发电机的主轴和锤头等，因为各个方向的性能都有要求，不希望锻件具有明显的流线分布。这类锻件多采用镦粗和拔长相结合的方法成形，镦粗的变形程度和拔长的变形程度合理组合，不会产生明显的流线分布。

       山西永鑫生锻造有限公司,位于山西省忻州市定襄县师家湾工业区，是一家以生产车轮锻件、环形锻件、轴类锻件、筒体锻件、齿轮锻件、不锈钢锻件、大型法兰等各类金属制品，是一家专业锻造加工生产锻件的企业。产品均可按照图纸、化学成分生产，自由锻、模锻、粗加工、热处理、精加工一体化完成。长期与起重机、石油、化工、矿山、冶金、液压、焦化、火车、工程机械等企业合作。配套生产车轮、滑轮、链轮、齿轮、齿圈、环件、筒类、轴类、缸体、方块、模块、支撑座、法兰等锻件产品。