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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 金属 » 压力加工 » 铌合金棒材加工问题？
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wo405146793

金虫 (正式写手)

[求助] 铌合金棒材加工问题？已有3人参与

现有合金铸锭90mm*1000mm，想通过锻造获得110mm左右的棒材，要求晶粒破碎化程度高，退火后晶粒较细，再结晶程度高，棒材横截面上力学性能均匀。从锻造工艺上如何入手，铸锭又需要做那些工作？

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1楼2016-08-23 20:37:50
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comma

专家顾问 (知名作家)

材料人

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
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wo405146793: 金币+5, ★有帮助 2016-08-26 10:32:25
常规来讲，小样测试及结合相图判断相变点，测试小样热变形表现，看组织，摸索动态再结晶温度区间；大锻件最好自由锻或多方锻控制好节奏和終锻温度；

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每天一小步也有新高度
9楼2016-08-25 01:30:56
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zbhwel

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

引用回帖:
11楼: Originally posted by peterflyer at 2016-08-25 09:09:23
请教专家zbhwel ，贵单位有无可以挤压300mm以上空心钼管坯的能力呢？...

不好意思，我们单位的挤压机是3500吨，最大挤压系统是φ300mm，宝钛、攀长钢的挤压机是3150吨，最大挤压系统是φ330，这些都无法满足你的挤压管坯要求。中国兵器工业集团北方重工集团有360MN垂直挤压机，但加热条件是否能满足挤压Mo管的要求，还需要您再咨询。另外，2015年6月，世界首台6.8万吨具有挤压和模锻双功能重型压机在青海康泰铸锻机械有限责任公司试车成功，挤出一根长达12.8米，直径630毫米，壁厚110毫米的碳钢无缝钢管，其长度在立式挤压钢管系列中属世界第一。该设备可挤压管材的直径最大可达1500毫米，长度最长可达18米，壁厚为20~273毫米范围。
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主要从事稀有金属钛合金、钽铌及其合金，铍青铜材料及管棒线材塑性加工技术研究与生产。
17楼2016-08-26 09:22:16
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zbhwel

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
wo405146793: 金币+25, ★★★★★最佳答案 2016-08-26 10:33:33
zhenjinming: MM-EPI+1, 解释详细，同意 2016-09-01 22:11:47
引用回帖:
13楼: Originally posted by wo405146793 at 2016-08-25 17:15:47
中间热处理是不是一般的再结晶退火还是需要均匀化退火？还有就是我这个铸锭是经过挤压后的，锻造时的锻透性不是很好，多次墩粗拔长可能导致的料的开裂 zbhwel
...

铌合金的均匀化退火是放在挤压前进行，最好是真空高温退火，一般温度最好在1250度以上，当然可以根据设备条件而定。通过挤压后的棒坯组织和塑性得到了很大的改善。首先，要考虑根据产品要求和工艺条件进行下料，一般需要镦粗的坯料高径比控制在2-2.5，不要超过3.下料后，需要对坯料表面进行扒皮和修料，彻底清除表面缺陷后进行涂层，涂层可以采用北京天力创公司针对Ta10W合金开发的高温防氧化玻璃粉。等到涂层干透后，采用中频感应炉加热，一定要注意开始加热时先预热，再快速提温，接下来保温均热，注意多用便携式测温仪测温和观察断面，保证热透后快速转移到锻压机上进行镦粗或拔长。
为了减少锻造开裂，首先涂层和加热工艺很关键。其次，就是转移时间和锻造速度要快，锻造工具要提前预热，拔长可以采用型砧拔长。如果镦粗较多，一般一镦一拔即可；如果镦粗量不大，可以两镦两拔，要控制好终锻温度，表面温降较快或者达到终锻温度时就需要回炉，回炉时间可以是先前加热时间的0.3-0.5，主要是提升表面温度。
    锻透性不好，一般是镦粗量不够和拔长压下量较小，还有锻压设备也有影响，快锻机要比普通锻锤好一些。在快锻机上，镦粗是静液压下比锻锤的冲击压下锻透性好，拔长第一火可以采用型砧拔长，减少开裂，第二火由于塑性进一步改善，可以在快锻机上采用打四方、甚至扁方改善锻透性，然后打六方、八方、规圆即可。
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主要从事稀有金属钛合金、钽铌及其合金，铍青铜材料及管棒线材塑性加工技术研究与生产。
18楼2016-08-26 09:43:12
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zbhwel

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

引用回帖:
15楼: Originally posted by wo405146793 at 2016-08-25 17:29:29
现在的问题是如何保证锻造后的大棒材芯部和表层晶粒大小一致，我觉得通过几次墩粗拔长保证不了。中间热处理怎么实施？谢谢
...

主要还是镦粗、拔长变形量不够，心部变形不足，所以大规格铌合金棒材很多都是心部晶粒较大，而且再结晶不充分、不均匀，中间热处理一般都是再结晶退火，但对于热加工而言必要性不是很强，要通过中间热处理改善组织作用也不是很明显。关键还在于热变形的控制。
    或者就是采用更大的铸锭挤压更大规格的棒坯，然后可以确定合适的高径比下料，在快锻机上锻造可以提高锻造变形的均匀性，从而提高组织的均匀性。
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19楼2016-08-26 09:51:29
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peterflyer

木虫之王 (文学泰斗)

peterflyer

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首先，这个细长棒原料不可能整体墩粗，需要先根据成品尺寸，再考虑各种加工损耗和机加工余量进行锯切下料成一定长度的待锻原料，其长度一般不应超过断面直径的2.5倍。若有需要可能需要化学成份的均匀化退火以及锻前表面缺陷的检查，有任何裂纹都要打磨去除。然后均匀加热到塑形最佳的温度区间后反复墩粗和拔长两到三次，最后一次墩拔才将其成形为最终成品坯料尺寸。最后进行合适温度和保温时间的再结晶退火。
总的原则是：加热均匀，变形量充分地大和尽可能地均匀，再结晶退火温度时间合适。
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wo405146793
6楼2016-08-24 10:29:47
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wo405146793

金虫 (正式写手)
@zbhwel

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2楼2016-08-23 20:38:52
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zbhwel

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2楼: Originally posted by wo405146793 at 2016-08-23 20:38:52
zbhwel

铌合金牌号也有好几个啊，不同的铌合金工艺相差也很多，比如C-103、Nb521、Nb-47Ti、Nb-10Zr、Nb-1Zr等等。
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主要从事稀有金属钛合金、钽铌及其合金，铍青铜材料及管棒线材塑性加工技术研究与生产。
3楼2016-08-23 21:23:25
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wo405146793

金虫 (正式写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by zbhwel at 2016-08-23 21:23:25
铌合金牌号也有好几个啊，不同的铌合金工艺相差也很多，比如C-103、Nb521、Nb-47Ti、Nb-10Zr、Nb-1Zr等等。...

现在做c103合金，Nb521加工方法类似

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4楼2016-08-23 23:03:03
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依然拽


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5楼2016-08-23 23:16:18
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wo405146793

金虫 (正式写手)
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6楼: Originally posted by peterflyer at 2016-08-24 10:29:47
首先，这个细长棒原料不可能整体墩粗，需要先根据成品尺寸，再考虑各种加工损耗和机加工余量进行锯切下料成一定长度的待锻原料，其长度一般不应超过断面直径的2.5倍。若有需要可能需要化学成份的均匀化退火以及锻前 ...

这个下料我知道，就怕这样墩粗拔长出来棒材径向的变形量有差距，导致力学性能也有差异。还有就是多次墩粗拔长会导致料棒降温太快，需要一次中间回火？均匀化退火可不可以加到最后一次拔长墩粗工序前？

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7楼2016-08-24 11:50:42
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zbhwel

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4楼: Originally posted by wo405146793 at 2016-08-23 23:03:03
现在做c103合金，Nb521加工方法类似
...

我们都是采用直径210-220的铸锭挤压后锻造的，这样不容易开裂，而且性能比较均匀。直接用铸锭锻造容易开裂！
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主要从事稀有金属钛合金、钽铌及其合金，铍青铜材料及管棒线材塑性加工技术研究与生产。
8楼2016-08-24 21:46:30
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peterflyer

木虫之王 (文学泰斗)

peterflyer
引用回帖:
7楼: Originally posted by wo405146793 at 2016-08-24 11:50:42
这个下料我知道，就怕这样墩粗拔长出来棒材径向的变形量有差距，导致力学性能也有差异。还有就是多次墩粗拔长会导致料棒降温太快，需要一次中间回火？均匀化退火可不可以加到最后一次拔长墩粗工序前？
...

要减小变形的不均匀，可以在工件和锤头间施加有效的润滑；同时，可以使用在工件外面加一个包套后再对工件进行加工。由于变形区的静水压应力水平高，变形应该比较均匀。另外，加包套还可以延缓工件的温降和表面的氧化，这也有利于变形均匀。
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10楼2016-08-25 09:07:04
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