粗晶
粗晶,是材料晶粒的一种规格分类。基本组成是晶粒,粗晶材料是指内部晶粒较大的材料,其强度韧性相对较低。
粗晶组织显著降低锻件的抗拉强度、屈服强度和伸长率,对疲劳强度和抗震性能都有不良影响。
基本信息
- 中文名
粗晶
- 外文名
fine crystalline
- 性质
材料晶粒的一种规格分类
- 构成
材料的基本组成是晶粒
- 特色
晶粒越细、材料的强度、韧性越高
- 应用学科
冶金术语
概述
粗晶,是材料晶粒的一种规格分类。
材料的基本组成是晶粒,一般来说,晶粒越细,材料的强度,韧性越高,以钢举例,内部奥氏体有晶粒度分级,数字越大,晶粒越细,1-3级为粗晶粒,4-6级为中等,7-8级为细晶粒,所以粗晶材料是指内部晶粒较大的材料,其强度韧性相对较低。
变形铝合金具有不同的形成粗晶组织的倾向。例如,在LC4合金的自由锻件和模锻件上很少发现有粗晶组织,而在LDl0,LD5,LYll,LD7,LY2合金,特别是在LD2和LYl6合金的锻件上经常发现有粗晶组织。
锻件的表面粗晶,往往是挤压棒材表层粗晶环在锻件表面遗留的结果。锻件的整体粗晶,是由于原材料粗晶或过热组织所造成。在锻件变形程度小而厚度大的部位,往往由于落人临界变形程度引起粗晶。在变形程度大、金属相对流动剧烈的区域,因晶粒位向基本趋于一致,且再结晶能量很高,在随后热处理时也可能因发生聚集再结晶而形成粗晶。例如在自由镦拔方形料的中心十字区或模锻件的毛边区附近容易产生粗晶。
粗晶组织显著降低锻件的抗拉强度、屈服强度和伸长率,对疲劳强度和抗震性能都有不良影响。可采取一系列工艺措施防止粗晶缺陷,例如,选择最佳的坯料形状和大小、最佳的制坯和预锻工步,提高模具型槽表面光洁度,保证最均匀的工艺润滑,选择最佳变形温度条件等。1
粗晶环
不少铝合金正向挤压制品经热处理后(淬火、退火),在制品的周边形成一层很深的粗人的再结晶晶粒环,且粗晶区和细晶区有着明显钓分界线。一般称这层粗晶粒环为粗晶环。而用反向挤压生产的制品,粗晶环则很浅,为2~3mm,有的甚至完全消失。由于粗晶环降低力学性能
、
,因而生产中作为一种缺陷严加控制。对于要求严格的型、棒材要求控制在3mm以下。
粗晶环形成的机理,.从金属学的观点来分析是.十分复杂的,至今仍无统一的意见,也无有效的防止措施。只能通过对成分、工艺规范等进行适当调整以达到在一定程度上加以控制的目的。
粗晶环的主要产生原因
(1)挤压变形不均匀;
(2)热处理温度过高,保温时间过长,使晶粒长大;
(3)合金化学成分不合理;
(4)一般的可热处理强化合金经热处理后都有粗晶环产生,尤其是6A02、2A50等合金的型、棒材最为严重,不能消除,只能控制在一定范围内;
(5)挤压变形小或变形不充分,或处于临界变形范围,易产生粗晶环。
粗晶环的预防方法
(1)挤压筒内壁光洁,形成完整的铝套,减小挤压时的摩擦力;
(2)变形尽可能充分和均匀,合理控制温度、速度等工艺参数;
(3)避免固溶处理温度过高或保温时问过长;