可鍛性試驗

可鍛性試驗又稱可鍛性，是金屬延性或柔軟性的另一種表示法。 展性是金屬接受錘鍛或滾軋而變形時不致破裂的一種性質。在鍛造中常用可鍛性這一名詞表示金屬材料在鍛造時變形的難易程度。可鍛性一般用塑性和變形抗力兩個指標來衡量。高溫下塑性好、變形抗力低的鋼或合金，較容易鍛造，由可鍛性好；而塑性差、變形抗力大的鋼或合金，鍛造時易產生裂紋等缺陷，或所需設備噸位較大，鍛造較困難，故可鍛性差。

基本介紹

• 中文名：可鍛性試驗
• 外文名：Forging test
• 學科：冶金工程
• 領域：冶煉
• 別稱：可鍛性
• 範圍：金屬延性或柔軟性的表示法

簡介

材料的可鍛性是衡量材料在經受壓力加工時獲得優質零件難易程度的一個工藝性能，常用材料的塑性和變形抗力來綜合衡量。塑性是指材料在外力作用下產生永久變形，而不破壞其完整性的能力。變形抗力指材料對變形的抵抗力。塑性反映了材料塑性變形的能力，而變形抗力反映了塑性變形的難易程度。塑性高，則材料變形不易開裂；變形抗力小，則鍛壓省力。兩者綜合起來，材料就具有良好的可鍛性。

材料的可鍛性取決於材料的本質和加工條件。材料的本質包括化學成分和組織兩個方面，不同化學成分的材料可鍛性不同，一般來說，純金屬的可鍛性比合金好，單相組織可鍛性好，粗晶粒組織不如細小均勻結構可鍛性好。加工條件一般包括材料的變形溫度、變形速度和變形方式等，其中變形溫度對材料可鍛性影響很大，適當溫度範圍的加熱可以使材料可鍛性顯著改善。

關於可鍛性試驗

試驗目的

1．建立金屬可鍛性的概念，加深認識金屬鍛造性能在壓力加工生產中的意義和作用。

2．了解衡量金屬鍛造性能的常用指標，了解影響金屬鍛造性能的主要因素及提高金屬鍛造性能的途徑。

試驗原理

1、對不同成分的金屬試樣在相同的變形條件下進行鍛壓，測量其變形程度，分析比較它們的可鍛性。

2、對同成分試樣在不同溫度下進行塑性變形，分析變形溫度對可鍛性的影響。

試驗設備、儀器及工具

塑性成形綜合實驗裝置，電阻加熱爐，測溫儀表及熱電偶，遊標卡尺，夾鉗等。

試驗材料

純錫、錫-鉛合金、LY12、Q235，試樣尺寸為Φ20mm×20mm。

試驗方法與步驟

金屬的化學成分對可鍛性的影響

1、取純錫、錫-10%鉛合金、LY12、Q235試樣各一個，在常溫下分別在塑性成形綜合實驗裝置上進行鐓粗，分別用氣源壓力為0.4 、0.6、0.8Mpa各打擊6次。

2、按下式計算壓縮變形程度ε，作為該金屬的塑性指標：

ε=(h₀-h)×100%/h₀

式中，h₀為試樣原始高度，h為各次打擊後的試樣高度。

3、根據每次試驗的數據，分別繪製純錫、錫-10%鉛合金載荷-位移圖，在圖上，限定相同壓縮量找出所需載荷，表征材料變形抗力，通過變形抗力的大小，反映材料的可鍛性好壞；或者限定相同打擊力，找出所產生的壓縮量，通過壓縮量的大小，反映材料的可鍛性好壞。同理繪出純錫、LY12、Q235載荷-位移圖。比較不同材料可鍛性的差別。

變形溫度對可鍛性的影響

1．取LY12試樣兩個，分別加熱至300℃和500℃，然後分別按上述的方法進行鐓粗實驗。

2．根據實驗數據，計算壓縮變形程度ε，繪製載荷-位移圖，並與相同試樣在室溫下的實驗結果進行比較。

國內外評價

在國外常評價各種鋼及合金的相對可鍛性。相應可鍛性是基於各種合金在各自鍛造溫度範圍內每消耗單位能量所得到的變形量，同時還考慮了合金在鍛造工藝條件下達到規定的急劇變形程度的困難性以及斷裂傾向性。可鍛性對鍛件成形和鍛件質量有重要影響，了解和研究各種金屬材料的可鍛性，對於正確制定鍛造工藝和確定鍛造設備噸位具有重要意義。