鋁合金鍛造
鋁合金鍛造過(guò)程中出現(xiàn)缺陷怎么解決？
鋁合金是以鋁為基，加入了錳、鎂、銅、硅、鐵、鎳、鋅等各種元素而形成的。它密度較小，強(qiáng)度適宜，因而得到了愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。 根據(jù)成分和工藝性能不同，鋁合金分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩大類。
變形鋁合金按其熱處理強(qiáng)化能力可分為熱處理不強(qiáng)化鋁合金和熱處理強(qiáng)化鋁合金。鋁合金中錳、鉻、鈦的作用主要是提高合金的再結(jié)晶溫度，減弱其晶粒長(zhǎng)大的傾向性。 鎳在鋁合金中可以改善合金的抗腐蝕性能和提高熱強(qiáng)性。 Fe、Si、Na、K等都屬于鋁合金中的雜質(zhì)元素，其中主要是Fe和St。Fe在鋁中的溶解度很小，在 655℃時(shí)為0.5％，在室溫時(shí)僅為0.002％。Fe主要形成金屬化合物FeAl3，是硬脆的針狀化合物。Si在鋁中的溶解度略大一些，在577℃時(shí)可溶入1.65％，在室溫時(shí)為0.05％。Si除溶入鋁中外，多余的則單獨(dú)存在于鋁中，通常稱為―游離硅‖。 鋁合金中由于存在大量的強(qiáng)化相和過(guò)剩相，因此，其鑄態(tài)組織中呈現(xiàn)多相混雜的狀態(tài)。另外，在某些鋁合金（例如LY12）鑄態(tài)組織中還常常存在共晶混合物。這些物質(zhì)通常又硬又脆，且呈網(wǎng)狀分布于晶界。而且，由于鑄造時(shí)的冷卻條件，使這些化合物相在鑄錠中形成了區(qū)域偏析，枝晶偏析和晶間偏析，此外，還有氣孔、縮孔等缺陷，嚴(yán)重降低了鋁合金鑄錠的塑性。
通過(guò)熱塑性變形可以使鋁合金鑄態(tài)組織得到較大改善，性能得到較大提高。以LY11為例，經(jīng)擠壓變形后，形成纖維狀組織，在擠壓變形程度小于70％之前，隨著變形程度的增加，材料縱向及橫向的強(qiáng)度指標(biāo)都不斷提高。當(dāng)變形程度繼續(xù)增加時(shí)，縱向性能繼續(xù)提高，而橫向性能急劇下降，即引起了性能的異向性。 流線的分布情況對(duì)鋁合金的性能有很大影響，流線不順、渦流和穿流都使鋁合金的塑性指標(biāo)、疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕性能有降低。因此，編制成形工藝時(shí)，應(yīng)當(dāng)使流線方向與零件大受力方向一致。
某些熱處理可以強(qiáng)化的變形鋁合金，按照一定的規(guī)范熱變形之后，可以使變形強(qiáng)化的效果保存下來(lái)，使合金的強(qiáng)度提高，即所謂熱形變強(qiáng)化效應(yīng)，這是因?yàn)?，按照一定的?guī)范熱變形之后，某些合金的再結(jié)晶溫度高于淬火加熱溫度，所以熱處理后的制品具有未再結(jié)晶組織。這種組織的晶粒細(xì)小，并且晶粒中形成許多亞晶塊，故強(qiáng)度性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于再結(jié)晶組織的制品。 影響鋁合金再結(jié)晶溫度的主要因素有：合金成分、壓力加工前的均勻化規(guī)范、壓力加工方式（應(yīng)力狀態(tài)）、變形溫度、變形速度、變形程度和熱處理制度等。
