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金屬流線
來源:東莞中瑞金屬 | 發(fā)布日期:2021-09-28

說實話,今天說的金屬流線也是我第一次聽說,看到之后就想分享到咨詢里,如有感興趣的小伙伴可自己查閱相關文章哦。

金屬流線是軋制、擠壓等變形加工時,金屬中的低熔點成分和帶狀組織偏析伸展而形成的線,可以經熱酸洗后觀察。同時,金屬鑄錠中的粗大枝晶、氣孔、疏松和各種夾雜物,在軋制過程中都要沿變形方向伸長,這使得金屬鑄錠中枝晶間的雜質和夾雜物逐漸與變形方向一致,使它們變成條帶狀、線狀(脆性夾雜物呈鏈狀)或片狀,在宏觀試樣上沿著變形方向呈一條條細線。經過再結晶加熱過程能使長條形晶粒恢復成等軸晶粒,但是由于低熔點成分和帶狀組織伸長所形成的條紋分布依然存在。在鋼材的縱向界面上經過拋光和酸浸后,用肉眼可以看到這種條紋狀的線條。這種宏觀組織稱為纖維組織,又稱為流線。

不能認為合理分布的流線是一種缺陷。因為幾乎所有經過軋制、擠壓或鍛造的金屬型材、制件中都存在流線。但是應認識到由于這種流線的分布,會引起在性能上的各向異性反映。(拉伸時,沿流線伸長方向具有較高的機械性能,垂直于流線方向機械性能則較差。順纖維方向切取的試樣機械性能要比橫纖維方向試樣高)。因此在實際生產中需要控制流線的合理分布。
由晶間夾雜物的分布而得到的這種流線方向,通常只能在變形時改變。在個別情況下,晶粒間物質溶解或凝聚時,流線可被消除。但一般不能用熱處理方法消除。
TIPS:鋼中的夾雜物大部分是一次夾雜和二次夾雜。一般脫氧產物稱為一次夾雜。二次夾雜為鋼液從澆注溫度下降到液相線,由于溫度下降氣體的溶解度下降析出而產生的夾雜物。三次夾雜是金屬在固相線下由于結晶而產生的。四次夾雜是結晶完成后到常溫過程中由于發(fā)生組織轉變而產生的。熱處理是在固態(tài)下進行加熱保溫冷卻的手段。所以對于一次二次夾雜是無法通過熱處理進行消除,所以無法通過熱處理手段消除金屬流線。
帶狀組織是鋼材中與加工方向平行的條帶狀偏析組織(如鐵素體帶、碳化物帶)以及由非金屬夾雜物所引起的條帶等。帶狀組織是由鋼在鑄態(tài)中枝晶偏析未被充分消除,在熱加工時被拉長所造成的。帶狀組織的形成使鋼材縱向和橫向機械性能不一致,因而是一種缺陷組織。一般可通過擴散退火和適當的熱加工工藝予以消除。

一般來說,鍛造比不大于3時,變形過程可使鋼的組織與性能得到全面的改善,而不呈現明顯的流線和各向異性。當鍛造比超過3時,則隨著鍛比的增大,坯料流線顯著發(fā)展,橫向性能下降,各向異性愈加明顯。所以,在鍛造中應增加一、二次鐓粗工序,以改善偏析夾雜物的分布,減弱金屬中的流線和各向異性,獲得質量良好的鍛件。

一般來說,要求高的模鍛件要檢查流線方向,設計模鍛件時,要考慮余量均勻,后面的加工不允許大量的切斷流線。在實際生產中金屬流線不合理會導致結構強度降低,目前金屬成型模擬已經成為工藝設計必不可少的手段,在實際中越來越多的零件采購方也要求制造商生產過程中應用模擬技術,同時對于流線的檢測能夠為產品工藝工程師提供重要參考。


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