01、鋁合金的鍛造

1.1鍛造的特點(diǎn)

在有色金屬及合金中，鋁合金的鍛件種類特別多，可以對(duì)鋁合金進(jìn)行自由鍛、模鍛、 鐓鍛、輥鍛和擴(kuò)孔等。鋁合金，特別是高強(qiáng)度鋁合金，隨著溫度的下降，變形抗力急劇上升，因此，為了減小變形抗力，應(yīng)在較高的溫度下終鍛，并給以較大的變形程度。在鍛造時(shí)，常用鋁合金的允許變形程度如下表所示。

1.2 坯料選擇

鋁合金鍛造所用的坯料主要有:鑄錠、鍛坯、擠壓坯等。鑄錠用于自由鍛制造鍛件或鍛坯時(shí)，在鍛前必須進(jìn)行均勻化處理，鍛坯用于制造大型模鍛件，擠壓坯(棒材或型材)用于模鍛。

在采用擠壓坯作為鍛造坯料時(shí)，需要在擠壓之前對(duì)擠壓錠坯進(jìn)行高溫均勻化處理，擠壓后要進(jìn)行反復(fù)鐓粗，以消除擠壓效應(yīng);對(duì)要求高性能的鍛件，必須將擠壓后的鍛造坯料車皮，以便消除坯料的表面缺陷。

鋁合金坯料的切割，常用鋸床、車床、銑床，有時(shí)也用剪床，但不能用砂輪切割。

1.3加熱

鋁合金一般在熱狀態(tài)下進(jìn)行鍛造。鋁合金在加熱時(shí)，可以高溫裝爐，加熱時(shí)間一般比較長(zhǎng)，以保證強(qiáng)化相充分溶解而獲得均勻化的組織。

鋁合金鍛造加熱溫度不能過高，以免有害氣體(氫等)損壞錠坯表面質(zhì)量或出現(xiàn)過熱、過燒。鑄錠加熱至鍛造溫度后，必須進(jìn)行保溫;鍛坯和擠壓坯是否需要保溫則以在鍛壓時(shí)是否出現(xiàn)裂紋而定。

要特別注意:高強(qiáng)度鋁合金始鍛溫度稍高，就會(huì)引起過燒;終鍛溫度不得低于再結(jié)晶溫度，以免導(dǎo)致變形抗力增加和加工硬化。 常用鋁合金的鍛造溫度范圍如下表所示：

1.4 鍛造

在鍛造時(shí)，由于鋁合金高溫摩擦系數(shù)大、流動(dòng)性差，所以鍛件對(duì)裂紋的敏感性強(qiáng)。因此，在選取分模面時(shí)，不僅要考慮金屬充滿模膛、取出鍛件、模鍛變形力等因素，特別要考慮變形均勻，以免造成裂紋。

對(duì)于形狀復(fù)雜的鍛件，要采用多套模具、多次模鍛的方法，以便由簡(jiǎn)單形狀毛坯逐步過渡到復(fù)雜形狀鍛件，減少變形的不均勻性。對(duì)成形困難部分，在錘上模鍛時(shí)應(yīng)放在上模;在壓力機(jī)上模鍛時(shí)宜放在下模。

1.5 潤(rùn)滑

在鍛造時(shí)，為了減少鋁合金高溫摩擦系數(shù)大、流動(dòng)性差的影響，一般要對(duì)錠坯與工具接觸面進(jìn)行潤(rùn)滑。鋁合金模鍛一般釆用水與膠狀石墨混合物作為潤(rùn)滑劑，形狀復(fù)雜的模鍛件則加入少許肥皂。也可以用機(jī)油加石墨，在配比時(shí)，機(jī)油量一般為80%~90%，對(duì)于大件或形狀簡(jiǎn)單的模鍛件，機(jī)油量一般為70%~80%。

1.6 精整

鍛造后的鋁合金精整，主要是切邊和切除折疊、裂紋和起皮等缺陷，除超硬鋁合金外，都是在冷狀態(tài)下進(jìn)行的。在剪切時(shí)，大型模鍛件一般采用鋸床。

02、鎂合金的鍛造

由于鎂合金的塑性，在鍛造溫度范圍內(nèi)受變形速度的影響很大，所以多在壓力機(jī)上進(jìn)行鍛造。鎂合金對(duì)拉應(yīng)力敏感性很強(qiáng)，因此不宜采用鐓粗和平砧上拔長(zhǎng)，否則會(huì)由于拉應(yīng)力過大而造成裂紋缺陷。

對(duì)于形狀簡(jiǎn)單、總變形程度不超過35%的鎂合金鍛件，可一次模鍛成形。形狀復(fù)雜、總變形程度超過40%的鎂合金鍛件，應(yīng)分兩次或多次成形。

在鎂合金鍛造時(shí)，多采用礦物油(機(jī)油或氣缸油)加細(xì)石墨粉作為潤(rùn)滑劑，配比為80:20，或用油酸加石蠟作潤(rùn)滑劑，配比為90:10。

鎂合金的鍛造溫度范圍在320~450℃之間。在加熱時(shí)，保溫時(shí)間不能超過4h，否則會(huì)降低鎂合金的塑性和力學(xué)性能，因?yàn)樗�在加熱時(shí)產(chǎn)生的軟化，不能靠隨后的鍛造和熱處理來補(bǔ)償。

由于鎂合金的導(dǎo)熱性良好，與冷模接觸時(shí)容易冷卻并產(chǎn)生裂紋，所以模具必須預(yù)熱，一般要預(yù)熱到250~300℃，甚至更高。為了防止切邊裂紋，應(yīng)在200~300℃熱切邊。

03、鈦合金的鍛造

鈦合金具有足夠的塑性，可進(jìn)行自由鍛、模鍛、擠壓等。它的變形抗力較大，并隨著溫度的下降而急劇升高，由此而造成填充模膛能力差，黏模現(xiàn)象嚴(yán)重。

對(duì)于鈦合金坯料上所有的缺陷，必須用車削或磨削的方法清除:自由鍛坯料要去皮3~5mm，擠壓坯料要去皮2~3mm。下料在車床、砂輪切割機(jī)、陽(yáng)極切割機(jī)上冷切，也可在剪床上熱切，溫度為750~900℃，但不能用氣割下料。

加熱鈦合金時(shí)，對(duì)加熱溫度、加熱速度、保溫時(shí)間以及加熱爐內(nèi)的氣氛等皆有要求，為了減少氧化，在高溫停留的時(shí)間應(yīng)取熱透整個(gè)斷面所需的最短時(shí)間;鍛造溫度，對(duì)干c鈦合金和α+β鈦合金來說，一般應(yīng)在a+β兩相區(qū)內(nèi)鍛造。

鈦合金鍛造時(shí)，常用的潤(rùn)滑劑有:膠狀石墨與水的混合物、重油或機(jī)油與石墨的混合物、石墨與二硫化鉬的混合物;對(duì)加熱溫度較高的鈦合金，可采用玻璃涂層。

04、銅合金的鍛造

可以鍛造的銅合金主要有黃銅、青銅和白銅等，對(duì)鍛造黃銅的含鋅量一般在32%以下;鋁青銅的含鋁量在8%~10%左右。

銅合金可以在鍛錘上鍛造，但是變形速度的增加會(huì)提高它的變形抗力，所以最好是在壓力機(jī)上模鍛。能夠鍛造的銅合金，都可以在擴(kuò)孔機(jī)上軋成環(huán)形件。

在鍛造時(shí)，工模具一般都要預(yù)熱到200~300℃，以防止坯料熱量散失。模鍛時(shí)要潤(rùn)滑模具，通常是采用膠狀石墨與水或油的混合液作潤(rùn)滑劑。

05、鉬和鉬合金的鍛造

在稀有金屬中，除鉬以外，目前可以進(jìn)行自由鍛或模鍛的還有鎢、鉭、鈮、鈹、鋯、錸、鍺、釩、銥、鈾和釷等。這些金屬的產(chǎn)品多半要經(jīng)過鍛造，不是直接鍛成成品，就是中間鍛造成坯料，供其他壓力加工方法使用。

鉬和鉬合金，生產(chǎn)鍛件的原始坯料有燒結(jié)的、擠壓的和鑄錠。鉬和鉬合金的坯料在以氫氣為保護(hù)氣體的電阻爐、煤氣爐或感應(yīng)爐中加熱，在鍛錘或壓力機(jī)上進(jìn)行鍛造。

為了保證鉬和鉬合金在自由鍛和模鍛時(shí)有最低的硬化和最低的變形抗力，最好在1600~1700℃完成，但這么高的溫度，使加熱和加工困難。純度不高的鉬錠，允許一次錘擊的變形程度為16%-20%，而純度更高的鉬錠，變形程度可以增大到60%。

為了把鉬和鉬合金的坯料拉成細(xì)絲，先要用旋鍛機(jī)鍛打成拉絲坯料，例如可以將10mmx10mm的燒結(jié)方坯鍛打成3mm左右的線坯。旋鍛在1300~1600℃下進(jìn)行，每次鍛打加工率為10%~16%，開始幾道的鍛打加工率要小些。

模鍛采用含有石墨的玻璃作潤(rùn)潛劑，這類潤(rùn)潛劑絕緣性能很好。