对铸锭组织进行控制,使之形成均匀、细小的等轴晶粒组织,可以有效提高铸锭的变形性能。在铸造熔液中添加细化剂是有效的细化晶粒的方法。用于塑性加工特别是自由锻的铸锭,还应严格控制有害杂质(如铅、铋等)的含量,否则在拉应力的作用下,容易在低熔点杂质聚集的地方产生裂纹。
根据铜合金铸锭的特点,自由锻的注意事项有:
(1)铜合金的锻造温度范围较窄,为避免在锻造过程中坯料温度迅速下降而落入脆性区,在锻造前应将锤头、砧面以及操作工具如冲头、芯轴、胎模、漏盘等预热至200℃以上。操作时动作应轻快,坯料在砧面上要经常翻动。进行冲孔时,冲头应预热至尽可能高的温度,使与冲头接触的金属温度下降不致太多,避免孔的边缘产生裂纹。锻造时如坯料温度下降至脆性区范围,应立即停锻,重新加热后再恢复锻造。
(2)铜合金质地较软,在拔长时压出的棱角比较尖锐,为避免产生折叠缺陷,锻造铜合金的砧块的棱边应倒圆R10以上,操作时送进量与压下量之比应适当加大,可保持在0.7~1.0,同时锤击时应尽可能快一些。在锻制带孔法兰时,如果先冲孔,再在胎模内镦粗头部,容易在孔的内壁产生折叠缺陷,因此,锻造铜合金带孔法兰时,一般应先在胎模中镦粗头部,最后再冲孔;也可在冲孔后,在坯料孔中放置芯棒再在胎模中镦粗成形头部。
(3)黄铜对内应力比较敏感,内应力较大时容易自行开裂。锻制长轴类黄铜锻件时,应反复掉头锻造,并均匀翻动锻件,使锻件各段的变形温度相差不致过大,以便降低锻件的内应力并获得比较均匀的组织。此类锻件在锻后应及时退火处理。