[科普中国]-变形程度

变形程度对复杂铝合金锻件组织性能的影响

锻件的性能与内部组织结构密切相关，不同的组织结构对应不同的力学性能.影响锻件组织结构的因素很多，包括合金的化学成分、变形温度、变形速度、变形程度、锻后冷却方式和热处理制度等。锻造过程除了要达到终锻件的几何尺寸精度和形状外，还要得到优越的机械性能和较好的晶相学结构。在锻造成形过程中，特别是热成形过程中，材料经历了微观组织变化，如动态或静态回复，再结晶和晶粒长大等，这些都将影响到锻件的最终性能。对于形状复杂的筋板类锻件，由于金属流动复杂，必须先进行预锻制坯，再采用模锻工艺将零件锻造成形。制坯变形程度对复杂筋板类锻件流线的影响很大，而流线又直接影响着锻件的组织性能1。

制坯变形程度对锻件室温性能的影响随着制坯墩粗变形量的增加，所得锻件的强度和硬度升高，而塑性和电导率(即抗应力腐蚀性能)是下降的。这说明增大制坯时的变形程度有利于终锻件强度和硬度的提高，但要牺牲一定的塑性和抗应力腐蚀性能。

制坯变形程度对锻件显微组织的影响模锻前未进行墩粗变形的锻件由于变形量很小，金属沿径向流动量很小，此时的储存能较小，以动态回复为主，变形晶粒的形态基本未发生改变，大多数组织仍保持模锻前的形状和尺寸，只是晶粒取向沿径向发生了一些偏转，因此，该处的拉伸试样性能更接近于横向性能。模锻前进行了墩粗变形的锻件组织均转向了径向，且发生了不完全再结晶，而且随着墩粗变形量的增加再结晶程度明显增。

随着制坯时墩粗变形量的增大，锻件内部的亚晶组织也得到了明显的细化模锻前未变形的锻件内部亚晶均较大，而变形量达到80%时已出现了很多近似等轴的小亚晶。另外，随着制坯变形量的增大，终锻件晶粒内部的第二相含量也明显增多。

综上所述可以认为:合金在模锻前的等温压缩过程中，热变形产生的变形能以位错的形式得以储存，随着变形程度的增加，晶粒破碎程度增大，储存的变形能更多，为随后对试样进行标准热处理时高密度再结晶晶核的形成提供了更充足的驱动力，促使晶核大量产生，发生了更加充分的回复与再结晶，因此，得到更加均匀细小的晶粒组织；并且，在后续的固溶处理中，由于储存能的增加，使得第二相溶入固溶体的速度加快，固溶体的过饱和程度增大，在分级时效时便会析出更多相对稳定的第二相，此强化相有效地阻碍了位错运动并提高了再结晶温度，防止了晶粒粗化，增加了强化效果，因而提高了合金的强度和硬度。制坯变形程度增大引起的晶粒细化使晶界面积增加是造成电导率降低的主要因素12。

总结1.随着制坯墩粗变形量的增加，所得锻件的强度和硬度升高，而塑性和抗应力腐蚀性能下降。

2.随着制坯变形程度的增加，热变形时储存的变形能增多，可以得到更加细小的晶粒，而且储存变形能的增多也有利于固溶程度的提高和强化相的析出，因而可以提高锻件的强度和硬度。而晶粒细化使晶界面积增加是造成电导率降低的主要因素。

3.制坯变形程度增大后锻件更脆，抗疲劳能力更差3。