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橘皮状表面
1)形态
黄铜尤其是α+β黄铜锻件在锻造后很容易出现表面粗糙呈橘皮状的缺陷,称橘皮表面。
2)产生原因
橘皮表面产生的主要原因是加热温度超过α+β→β转变温度或加热时间太长。两者均导致晶粒长大,形成粗大晶粒,在随后的变形过程中,坯料表面晶粒受到压缩或拉伸时,晶粒中心部分凹下去或凸出来,从而形成橘皮状的表面,晶粒越粗大,缺陷就越严重,甚至出现表面开裂。
3)控制要点
将坯料的加热温度严格控制在α+β→β转变温度以下,同时严格控制加热和保温时间,避免重复加热。材料熔铸时添加晶粒细化剂,可使坯料晶粒细化,扩大热加工温度范围,也可有效避免此类缺陷。对于α+β铅黄铜,因其化学成分的波动范围允许较大,应根据材料的实际铜含量确定α+β→β的转变温度,并依此确定热加工规范。
2
过热、过烧裂纹
铜合金加热温度过高会导致晶粒迅速长大,在锻造过程中表面出现无规则的锻造裂纹。铜合金过烧的特点是表面极为粗糙,无金属光泽,断口氧化严重。
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锻造裂纹
铜合金锻造温度范围窄,当锻造温度过低有可能落入脆性区,坯料塑性急剧下降,在锻造时产生开裂。因此,应严格控制坯料的终锻温度,锻模和锻造工具等应有效预热,防止锻造时坯料温度下降过快。
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切边裂纹
大多数铜合金在锻后立即切边时可能产生切边裂纹。其原因是此时合金温度正好落入脆性区。因此铜合金锻件一般应冷却至室温后再进行切边。
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内应力裂纹
1)现象
黄铜尤其是高锌黄铜锻件在放置一段时间后,较易出现自行开裂现象。这种裂纹为内应力造成的裂纹。
2)产生原因
内应力裂纹产生的原因是终锻温度低,锻后又未及时消除应力,故在放置过程中,由于锻件内部残余内应力的作用而产生晶间腐蚀,引起锻件开裂。裂纹沿晶界扩展,晶粒越粗大,产生应力裂纹的可能也越大。
3)防止措施
防止此类缺陷的主要措施有:严格控制始锻温度和加热时间,使锻后形成细晶组织。为避免内应力过大,锻后应以空冷代替水冷,并及时进行再结晶退火,以便充分消除内应力。