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金属流线
来源:东莞中瑞金属 | 发布日期:2021-09-28

说实话,今天说的金属流线也是我第一次听说,看到之后就想分享到咨询里,如有感兴趣的小伙伴可自己查阅相关文章哦。

金属流线是轧制、挤压等变形加工时,金属中的低熔点成分和带状组织偏析伸展而形成的线,可以经热酸洗后观察。同时,金属铸锭中的粗大枝晶、气孔、疏松和各种夹杂物,在轧制过程中都要沿变形方向伸长,这使得金属铸锭中枝晶间的杂质和夹杂物逐渐与变形方向一致,使它们变成条带状、线状(脆性夹杂物呈链状)或片状,在宏观试样上沿着变形方向呈一条条细线。经过再结晶加热过程能使长条形晶粒恢复成等轴晶粒,但是由于低熔点成分和带状组织伸长所形成的条纹分布依然存在。在钢材的纵向界面上经过抛光和酸浸后,用肉眼可以看到这种条纹状的线条。这种宏观组织称为纤维组织,又称为流线。

不能认为合理分布的流线是一种缺陷。因为几乎所有经过轧制、挤压或锻造的金属型材、制件中都存在流线。但是应认识到由于这种流线的分布,会引起在性能上的各向异性反映。(拉伸时,沿流线伸长方向具有较高的机械性能,垂直于流线方向机械性能则较差。顺纤维方向切取的试样机械性能要比横纤维方向试样高)。因此在实际生产中需要控制流线的合理分布。
由晶间夹杂物的分布而得到的这种流线方向,通常只能在变形时改变。在个别情况下,晶粒间物质溶解或凝聚时,流线可被消除。但一般不能用热处理方法消除。
TIPS:钢中的夹杂物大部分是一次夹杂和二次夹杂。一般脱氧产物称为一次夹杂。二次夹杂为钢液从浇注温度下降到液相线,由于温度下降气体的溶解度下降析出而产生的夹杂物。三次夹杂是金属在固相线下由于结晶而产生的。四次夹杂是结晶完成后到常温过程中由于发生组织转变而产生的。热处理是在固态下进行加热保温冷却的手段。所以对于一次二次夹杂是无法通过热处理进行消除,所以无法通过热处理手段消除金属流线。
带状组织是钢材中与加工方向平行的条带状偏析组织(如铁素体带、碳化物带)以及由非金属夹杂物所引起的条带等。带状组织是由钢在铸态中枝晶偏析未被充分消除,在热加工时被拉长所造成的。带状组织的形成使钢材纵向和横向机械性能不一致,因而是一种缺陷组织。一般可通过扩散退火和适当的热加工工艺予以消除。

一般来说,锻造比不大于3时,变形过程可使钢的组织与性能得到全面的改善,而不呈现明显的流线和各向异性。当锻造比超过3时,则随着锻比的增大,坯料流线显著发展,横向性能下降,各向异性愈加明显。所以,在锻造中应增加一、二次镦粗工序,以改善偏析夹杂物的分布,减弱金属中的流线和各向异性,获得质量良好的锻件。

一般来说,要求高的模锻件要检查流线方向,设计模锻件时,要考虑余量均匀,后面的加工不允许大量的切断流线。在实际生产中金属流线不合理会导致结构强度降低,目前金属成型模拟已经成为工艺设计必不可少的手段,在实际中越来越多的零件采购方也要求制造商生产过程中应用模拟技术,同时对于流线的检测能够为产品工艺工程师提供重要参考。


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