鋁鍛鍛造工藝性能特點如下:
(1) 窄鍛造變形溫度范圍
大多數(shù)鋁鍛鍛造變形溫度在350-450℃范圍內,變形溫度在100℃左右。少數(shù)合金的變形溫度范圍甚至為50-70℃,鍛造操作時間允許較短。這無疑給鍛造操作帶來很大困難。為了獲得較長的鍛造時間,需要將鍛件加熱到上限溫度,增加鍛造熱量,并將工具和模具預熱到較高溫度。

(2) 相應的速度變化率靈敏度
鋁合金對應變速率非常敏感,因此需要選擇工作速度低、速度穩(wěn)定的鍛造設備進行鍛造。對于鋼錠,為了防止鍛造裂紋,通常需要在壓縮應力狀態(tài)下低速打開鋼錠,使用擠壓、鍛造或軋制。鋁鍛件往往需要在液壓機或機械壓力機上進行,而不是盡可能在鍛造錘式鍛造設備上進行,鍛造設備選擇范圍相對較小。
(3) 對加熱和鍛造溫度的嚴格要求
由于鋁合金鍛件變形溫度范圍窄,為了延長鋁鍛鍛造操作時間,需要盡可能將其加熱到變形溫度上限,這就需要使用高精度加熱爐和溫控儀來控制加熱溫度;否則,容易發(fā)生過熱。
大部分鋁合金半成品都具有高塑性,一般不易鍛造和開裂;但在鍛造過程中,應避免嚴重變形,以避免過度溢流對鍛件結構和性能的影響。如果不注意操作,采用高速(如鍛錘)和大變形鍛造,大量變形能轉化的熱能可能導致鍛件溫度超過鍛造溫度上限,導致鍛件過度燃燒,結構和性能不合格。
(4) 良好的導熱性
鋁合金的導熱系數(shù)是鋼的3-4倍。其優(yōu)點是坯料體積小,可直接裝入高溫爐加熱,無需預熱;優(yōu)點和缺點是鍛造過程中表面散熱過快,導致鋁鍛鍛造過程中鍛件內外溫差過大,導致鍛件變形不均勻、局部臨界變形、局部粗晶粒、鍛造結構不均勻。大多數(shù)鋁合金,特別是具有擠壓效應的鋁錳合金,在擠壓棒材表面具有粗晶環(huán),這可能與坯料表面的快速散熱和大摩擦、內外層的不均勻變形以及落入臨界變形區(qū)有關。為了防止熱損失過快,與工件接觸的模具和工具必須預熱至300℃或更高。

(5) 摩擦系數(shù)高,流動性差
鋁合金與鋼模之間的摩擦系數(shù)大,變形過程中流動性差,這使得模鍛過程中難以用金屬填充模槽。通常,需要增加臺階和模具,并增加校準器的圓角半徑。
(6) 高附著力
鋁合金具有高粘度。在大變形鍛造時,坯料往往會粘附在模具上,容易造成鍛件剝落、翹曲等缺陷,也會造成模具磨損。嚴重情況下,鍛件和模具都將報廢。
(7) 強裂紋敏感性
鋁合金對裂紋敏感。如果鍛造過程中產(chǎn)生的裂紋沒有及時清理,它們將在后續(xù)鍛造中迅速擴展,導致鍛件報廢。