第二节_锻造合金

锻造铝合金和压铸铝合金的膨胀系数比较1. 膨胀系数膨胀系数是指材料受热时，单位长度或体积随温度变化而增长的相对量。

膨胀系数越大，材料受热时膨胀越多。

2. 锻造铝合金锻造铝合金的膨胀系数一般在23×10^-6~24×10^-6/℃之间。

锻造铝合金的膨胀系数与合金成分、组织结构和热处理状态有关。

3. 压铸铝合金压铸铝合金的膨胀系数一般在22×10^-6~25×10^-6/℃之间。

压铸铝合金的膨胀系数与合金成分、组织结构和铸造工艺有关。

4. 比较从总体上来看，锻造铝合金和压铸铝合金的膨胀系数相近。

但锻造铝合金的组织结构更加均匀，因此膨胀系数通常略小于压铸铝合金。

5. 影响因素影响锻造铝合金和压铸铝合金膨胀系数的因素主要包括：合金成分：铝合金中加入的其他元素会影响其膨胀系数。

例如，加入硅会提高膨胀系数，而加入镁会降低膨胀系数。

组织结构：组织结构越均匀，膨胀系数越小。

热处理状态：热处理会改变铝合金的组织结构，从而影响其膨胀系数。

铸造工艺：压铸铝合金的铸造工艺会影响其组织结构，从而影响其膨胀系数。

6. 应用在选择锻造铝合金或压铸铝合金时，需要考虑其膨胀系数。

例如，在需要较高尺寸精度的应用中，应选择膨胀系数较小的锻造铝合金。

以下是一些常见锻造铝合金和压铸铝合金的膨胀系数：材料膨胀系数(×10^-6/℃)2024铝合金(锻造) 23.06061铝合金(锻造) 23.67075铝合金(锻造) 23.9A356铝合金(压铸) 22.5A380铝合金(压铸) 23.0A413铝合金(压铸) 23.5。

6、几种锻造结构图
第二节 金属的锻造性能
一、金属的塑性变形概述 金属塑性变形的实质，对于单晶体是由于金属原子某晶面两侧受切应力作用
产生相对滑移，或晶体的部分晶格相对于某晶面沿一定方向发生切变，即滑移理 论和孪生理论。
二、热锻、冷锻、温锻、等温锻
从金属学的观点划分锻压加工的界限为再结晶温度。 1．热锻 在金属再结晶温度以上进行的锻造工艺称为热锻。在变形过程中冷变形 强化和再结晶同时存在，属于动态再结晶。 2．冷锻 在室温下进行的锻造工艺称为冷锻。冷锻可以避免金属加热出现的缺陷， 获得较高的精度和表面质量，并能提高工件的强度和硬度。但冷锻变形抗力大， 需用较大吨位的设备，多次变形时需增加再结晶退火和其它辅助工序。目前冷锻 主要局限于低碳钢、有色金属及其合金的薄件及小件加工。 3．温锻 在高于室温和低于再结晶温度范围内进行的锻造工艺称为温锻。与热锻 相比，坯料氧化脱碳少，有利于提高工件的精度和表面质量；与冷锻相比，变形 抗力减小、塑性增加，一般不需要预先退火、表面处理和工序间退火。温锻适用 于变形抗力大、冷变形强化敏感的高碳钢、中高合金钢、轴承钢、不锈钢等。 4．等温锻 在锻造全过程中，温度保持恒定不变的锻造方法称为等温锻。
冲压：有时也称板材成形, 但略有区别。所谓板材成型是指用板材、薄壁管、 薄型材等作为原材料进行 塑性加工的成形方法统称为板材成形，此时，厚板厚 方向的变形一般不着重考虑
4、锻件与铸件相比的特点
金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。铸造组织经过锻造方法 热加工变形后由于金属的变形和再结晶，使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒 较细、大小均匀的等轴再结晶组织，使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等 压实和焊合，其组织变得更加紧密，提高了金属的塑性和力学性能。

图2-16盘类锻件结构
a)工艺性差的结构b)工艺性好的结构
4．合理采用组合结构锻件的横截面积有急剧变化或形状较复杂时，可设计成由数个简单件构成的组合体，如图2-17所示。每个简单件锻造成形后，再用焊接或机械联接方式构成整体零件。
图2-17复杂件结构
a)工艺性差的结构b)工艺性好的结构
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3．锻件公差锻件公差是锻件名义尺寸的允许变动量，其值的大小与锻件形状、尺寸有关，并受生产具体情况的影响。
图2-11锻件余量及敷料
1—敷料2—锻件余量
自由锻件余量和锻件公差可查有关手册。钢轴自由锻件的余量和锻件公差，见表2-1。
表2-1钢轴自由锻件余量和锻件公差（双边）（mm）
零件长度
零件直径
<50
50~80
30CrMnSiA、50CrVA、18Cr2Ni4WA、20CrNi3A
1180
850
0.3～0.8
40CrMnA
1150
800
0.3～0.8
铜合金
800~900
650~700
—
铝合金
450~500
350~380
—
（六）填写工艺卡片
半轴的自由锻造工艺卡片见表2-5。
表2-5半轴自由锻工艺卡
锻件名称
半轴
自由锻工艺规程：根据零件图绘制锻件图、计算坯料的质量与尺寸、确定锻造工序、选择锻造设备、确定坯料加热规范和填写工艺卡片等。
（一）绘制自由锻件图
以零件图为基础，结合自由锻工艺特点绘制而成的图形，它是工艺规程的核心内容，是制定锻造工艺过程和锻件检验的依据。锻件图必须准确而全面反映锻件的特殊内容，如圆角、斜度等，以及对产品的技术要求，如性能、组织等。

各種鋁合金在衝擊擠出中可擠出的最小壁厚
(單位：英吋)
P.46
成形過程設計
RA=53％
RA=53％
RA=24％
•密閉式前向擠出最大 RA=70~75％ 後向擠出最大RA=70~75 ％；最小20~25 ％
P.47
鋁扣件成形過程實體
Al1100-O
Al6061-T4
P.48
冷間鍛造模具
P.49
軸型前向擠伸標準模組
B ：沖頭導引部 D ：頂出部 N ：補強環 D′ ：成形直徑
防止沖頭偏心之導引部設計
P.55
複合擠伸沖頭
P.56
鍛粗模組結構
P.57模具補強之效果P.8實用之補強環尺寸與干涉量
P.59
模殼模仁之結合方式
P.60
內模仁之外形錐度選擇
P.61
分割模仁的設計準則
P.62
冷鍛素材退火
軟化材料使其易於成形 消除加工時所產成的內應力 調整結晶組織 均勻材質成分 延長模具壽命
• 回復及再結晶的驅動力是 變形儲能
• 冷作量大時再結晶溫度降 低
• 冷作量有一下限，低於此 則不發生在結晶
P.14
晶粒成長
P.15
晶粒組織之不良的影響
•晶粒大小會影響材料流動性 •晶粒大小會影響表面粗糙度 •晶粒粗大會降低鍛件方向性強度 •晶粒粗大易產生疲勞破壞及粒晶腐蝕 •混經使材料韌性下降 •晶粒粗大使材料塑性降低
連續鑄造生產線
直徑70㎜棒材輥製生產線
冷輥生產線
連續鑄造生產線(捲繞部份) P.28
粉末金屬合金(Powder metal alloy)
鑄錠
製成粉末
壓成塊狀
熱擠壓