变形量分配对巴氏合金组织的影响分析

2018-03-27

  变形量分配对巴氏合金组织的影响分析,巴氏合金以其良好的高温组织稳定性和优良的高温综合性能广泛用于现代工业领域。但是,巴氏合金是一种典型的难变形高温合金,可锻性差,锻造难度大,在锻件生产过程中,经常出现表面局部粗晶缺陷。一直以来,为解决巴氏合金铸件表面粗晶问题,国内外各科研所、生产单位等都投入了大量的人力和物力,并取得了一些成果。周口市华锡合金科技有限公司研究预锻和终锻变形量的分配对巴氏合金晶粒组织演化的影响规律,旨在为预防和消除生产中巴氏合金锻件的表面局部粗晶提供理论和实验依据。

 

  一、实验材料与方法
 

  实验材料为巴氏合金热轧棒材,其原始组织为等轴组织。巴氏合金锻造工艺流程中预锻和终锻工序涉及到变形量的分配问题。巴氏合金坯料尺寸为28mm*35mm,加热采用分段加热的方式进行。巴氏合金坯料首先放入825℃的电阻炉中预热,保温时间按0.8min/mm计算,随后在10min内升温至锻造温度并保温,保温时间按0.6mm/min计算,其中预锻温度为1170℃、终锻温度为1175℃。锻造设备为双盘摩擦压力机,沿巴氏合金试样径向方向压缩,采用限位垫块来控制巴氏合金坯料的变形量。锻造前上、下板模块利用预先加热的钢块预热到300℃左右。巴氏合金坯料不涂润滑剂,为消除氧化皮对下一次锻造的影响,预锻后在砂轮机上将巴氏合金坯料表面的氧化皮打磨干净。在卧式显微镜上观察金相试片并照相实验,采用截线法测量巴氏合金晶粒尺寸。
 

  二、实验结果与分析
 

  预锻和终锻变形完成后,等巴氏合金试样冷却至室温时测量巴氏合金试样的厚度,计算巴氏合金试样实际的变形量。1-8号巴氏合金试样预锻和终锻完成后变形量的实测值。此外,采用截线法测量1-8号巴氏合金试样的晶粒平均尺寸。1-3号巴氏合金试样预锻变形量基本一致,其平均晶粒尺寸随着终锻变形量的增大而呈减少的趋势;4-6号巴氏合金试样的变化规律与之相同。也就是说,当预锻变形量一定时,平均晶粒尺寸随着终锻变形量的增加而减少。但是,终锻变形量相近的1、4、7号巴氏合金试样,其平均晶粒尺寸随着预锻变形量的增大而呈先增大后减小的变化趋势;2、5、8号巴氏合金试样的变化趋势也与其相同。可见,预锻变形量和终锻变形量对平均晶粒尺寸的影响有所不同。值得注意的是,预锻变形量接近25%时,平均晶粒尺寸较大并出现了最大值。4号巴氏合金试样平均晶粒尺寸是8组试样中最大的,这主要是因为巴氏合金的临界变形量在125zuoyou ,4号巴氏合金试样的两火变形量都较小使巴氏合金试样中处于临界变形区的部位显著增加,在后续的热处理中出现明显的晶粒异常长大的现象。
 

  周口市华锡合金科技有限公司通过预锻和终锻2火次锻造实验,研究了变形量分配对巴氏合金锻后晶粒组织的影响。结果表明:预锻和终锻两火次变形量分配对巴氏合金的晶粒组织有明显影响,当预锻变形量较小时,巴氏合金经终锻变形后,组织中极易出现粗晶和晶粒不均匀现象;经较大的预锻变形后及合理的终锻变形后,巴氏合金可得到均匀组织。