要获得高致密、高性能的粉末锻件,必须正确选择锻造温度、速度、变形力等参数。
粉末锻造变形初期,由于多孔的预成形坯易变形、变形力较小,密度增加较快。锻造成形后期,由于大部分孔隙闭合,变形抗力增大,要消除残留孔隙所需变形力迅速增高。变形抗力还与变形温度密切相关,较高的变形温度有利于预成形坯的致密,并降低变形抗力。较高的变形速度同样也有利于致密。为此,必须综合考虑诸因素对锻件质量的影响,合理选择工艺参数。
图5-5-21给出了800℃和1100℃锻造还原铁粉和低中碳钢时变形力与锻件密度的关系。图5-5-22和图5-5-23给出几种低合金雾化钢粉末锻造时的变形力、变形温度与锻件密度的关系。变形力、变形温度与锻件密度的关系曲线是确定变形力和锻造温度的依据。
材料流动应力的不同,其变形力的计算依据也不同。近期研究表明,对于碳素钢或碳素低合金钢的粉末锻造,也可采取较低温度下锻造,即在铁素体与奥氏体两相区锻造,此时存在一较低的流动应力区,如图5-5-24所示。此时,铁素体的动态回复速率较高,有较低的流动应力。而奥氏体的流动应力,由于动态再结晶速率较慢而较高。因此,在两相区流动应力与奥氏体和铁素体相对体积分数有关。
对于低合金钢,如4600系加入0.5%C的预成形坯一般在1125℃下锻造,但是在850~900℃区间也有一个低流动应力区。低温锻造可避免高温锻造时的晶粒粗化,省去锻后正火处理。有利于节约能源、提高模寿命,同时也可以改善锻件性能,见表5-5-13。
图5-5-21 混合粉预成形坯的锻造变形力与锻件密度关系
a)800℃锻造 b)1100℃锻造 1—还原铁粉 2—还原铁粉+0.3%碳 3—还原铁粉+0.6%碳
(www.xing528.com)
图5-5-22 雾化粉预成形坯的锻造变形力与锻件密度关系
a)800℃锻造 b)1100℃锻造 1—0.4%C+雾化粉(0.005%C,0.025%Si,0.28%Mn) 2—0.4%C+4600系雾化粉 3—0.4%C+雾化粉(0.19%C,0.029%Si,1.48%Mn,0.51%Ni,0.54%Cr,0.49%Mo,0.09%O) 4—0.4%C+雾化粉(0.096%C,0.036%Si,1.33%Mn,0.56%Cr,0.43%Mo,0.24%O)
图5-5-23 雾化粉预成形坯的锻造温度与锻件密度关系
a)锻造压力500MPa b)锻造压力900MPa 1—0.4%C+雾化粉(0.005%C,0.025%Si,0.28%Mn) 2—0.4%C+4600系雾化粉 3—0.4%C+雾化粉(0.19%C,0.029%Si,1.48%Mn,0.51%Ni,0.54%Cr,0.49%Mo,0.09%O) 4—0.4%C+雾化粉(0.096%C,0.036%Si,1.33%Mn,0.56%Cr,0.43%Mo,0.24%O)
图5-5-24 4640钢粉末预成形坯两相组织状态下的流动应力
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。