「有色金属锻造价格」有色金属锻造技术与分类强化原理

2019-11-25 15:26:47
有色金属锻造价格

  有色金属锻造在国民经济中非常重要,生产的航空、航天、交通工具、武器装备等关键部件具有广阔的应用前景。我国应抓紧建设几条大、中型有色金属锻造生产线,这对国民经济的高速持续发展和国防军工现代化有重大的现实和长远意义。小编今天为大家分享有色金属锻造技术与分类强化原理。

  【有色金属锻造技术】

  有色金属的特色

  锻造生产是向工业部门提供高性能机械零件毛坯的重要途径之一。一般来讲,对于受力大、力学性能要求高的重要机械零件,多数采用锻压方法制造生产,如电力工业中水轮机主轴、透平叶轮、转子、护环等。而有色金属材料本身具有许多优良特性,其锻压成形又具有特殊的作用,因此有色金属锻件的应用与开发在国民经济持续、高速发展和边防军工现代化中占据重要的地位。

  合金

  目前,最常用的有色金属材料有铝、铜、钛、镁。铝合金具有密度小(只有钢的34%)、比强度、比刚度高等一系列优点,已大量使用在各个工业部门;铜合金具有极好的导热、导电性和力学性能,是不可缺少的功能结构材料;钛合金不仅密度小(只有钢的60%),而且强度极高,是航天航空工业的重要结构材料;镁合金具有密度小(只有钢的25%),是目前具有应用价值的最轻结构材料,在航空航天工业中具有特别的应用价值。

  锻件

  有色金属锻件具有的内部组织细密、均匀、无缺陷特色,使其可靠性远远高于铁合金铸件和压铸件;铝和钛合金所具有优良的塑性加工性能,使其可加工成各种形状复杂的高精度锻件,且机械加工余量小,可大大节省工时和成本,具有的良好耐蚀性、导热性和非磁性,都是钢锻件无法比拟的。铝钛合金锻件同样还具备表面光洁、美观,表面处理性能良好,美观耐用等多方面特色。

  近几年来,大量地采用铝合金及钛合金(部分零件也采用镁合金)锻件和模锻件替代原来的钢结构件,如飞机结构件几乎全部采用铝合金模锻件,汽车(特别是重型汽车和大中型客车)轮毂,保险杠,底座大梁,坦克的负重轮,炮台机架,直升机的动环和不动环,火车的气缸和活塞裙,木工机械机身,纺织机械的机座、轨道和绞线盘等等。此外,交通工具的轻量化发展趋势促进了以铝、镁合金代钢,特别是要求高的飞机、航天器、高速列车、地铁车辆、汽车、舰艇、船舶、火炮、坦克以及机械设备等重要受力部件和结构件。

  【有色金属锻造分类强化原理】

  1) 铝合金的分类

  工业用铝合金分为形变铝合金和铸造铝合金两类。当铝合金中合金元素含量较低时, 在高温下形成单相固溶体而有较高的塑性, 适合用轧制、挤压或锻造等压力加工使之成型, 叫做形变铝合金。当合金元素含量较高时, 由于存在共晶组织而使塑性急剧降低, 只适合铸造成型, 叫做铸造铝合金。

  ①形变铝合金按热处理性质形变铝合金又分为不可热处理强化铝合金和可热处理强化铝合金。

  a. 不能热处理强化的形变铝合金其 特点是强度低, 塑性及耐蚀性较高, 常称为防锈铝合金。如3A21、5A02、5A03、5A05、5B05 等。这类铝合金可以在冷态下进行压力加工,但不能热处理强化。

  b . 可热处理强化的形变铝合金这类铝合金又分为硬铝合金和锻铝合金两类。

  硬铝合金按其强度分为普通硬铝, 如2A01、2A02、2A10、2A12 等; 超硬铝, 如7A03、7A09、7A10 等; 耐热硬铝, 如LY16、LY17 等。硬铝合金的强度高, 焊接性较好,在冷状态下可以进行压力加工, 可以热处理强化。

  锻铝合金按其性质不同可分为普通锻铝( 如6A02、2A50、2B50 等) 和耐热锻铝( 如2A70、2A80 等)。锻铝合金强度高, 可在热状态下进行压力加工, 也可热处理强化。

  ②铸造铝合金按其性能分为以下几类:

  a. 低强度铸铝合金, 如ZAlSi12、ZAlMg5Si1 等。

  b . 中强度铸铝合金, 如ZAlSi7Mg、ZAlCu4 等。

  c. 中强度耐热铸铝合金, 如ZAlZn11Si7 等。

  d . 高强度铸铝合金, 如ZAlSi9Mg、ZAlSi5Cu1Mg。

  e. 高强度耐热铸铝合金, 如ZAlCu5Mn、ZAlCu10。

  f . 高强度耐蚀铸铝合金, 如ZAlMg10。

  这类铝合金铸造性能良好, 但塑性较低。

  2) 铝合金的强化原理钢的热处理强化是以固溶体基体的相变为基础, 铝合金的强化是以化合物在铝的固溶体中的溶解度变化为基础, 两者的强化原理完全不同。现以铝—铜合金系为例, 来说明其强化原理。

  铝—铜合金系的平衡相图如图2 所示。

  由图可知, 室温下铜在α固溶体中的溶解量质量分数为0 . 2% , 在共晶温度548℃时其溶解量为质量分数5 . 7%。含铜量大于质量分数0 . 2%的合金, 在548℃ 以下具有α+ CuAl2 组织。因此,含铜质量分数在0 . 2%~5 . 7% 的铝合金当加热到相应温度时, 由于化合物CuAl2 溶入固溶体基体中而转变成单相状态。高温单相状态可通过淬火快冷而固定下来。当经过淬火后得到含铜质量分数高于0 . 2%的不稳定的过饱和固溶体时, 这种过饱和固溶体会自发地发生分解, 最终导致化合物CuAl2 析出,并伴有强度和硬度的升高, 这一现象叫做时效。在室温下所进行的时效称为自然时效, 在低温加热条件下所进行的时效称为人工时效。

  含铜质量分数小于0 . 2% 的铝合金, 在熔点以下的整个温度范围内都是单相状态, 故这类铝合金是不能用热处理强化的形变铝合金; 含铜质量分数在0 . 2%~5 . 7%之间的铝合金, 淬火后具有良好的塑性, 可进行各种形式的形变操作, 并具有时效硬化现象, 故属于可热处理强化的形变铝合金; 当铜含量大于5 . 7% (质量分数) 时, 组织中出现共晶组织, 适于铸造成型, 这类就是铸造铝合金。

  【有色金属锻造价格厂家】

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