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　　材料名稱:模具鋼材料等級:SKD11材料標(biāo)準(zhǔn):JISG4404:2000材料熱處理硬度:HRC58-60

　　軟退火到大約HB255

　　SKD11是一種高碳高鉻合金工具鋼，熱處理后硬度高、磨削性好、淬透性強、尺寸穩(wěn)定性好，適用于制作高精度長壽命冷作模具和熱固性塑料模具。

　　SKD11特點:具有良好的任性和抗高溫疲勞性能，能承受溫度融合，適合在高溫下長期工作，具有良好的切削性能和拋光性能。模具鋼特點:通用冷加工，高耐磨模具鋼；淬透性好，熱處理變形小。其優(yōu)點是:

　　1.進行真空脫氣精煉，所以內(nèi)部品質(zhì)極其干凈。

　　2、良好的可加工性

　　3，淬透性好，可以空冷淬火，不用擔(dān)心淬火裂紋。

　　4、熱處理變形很小，淬火偏差很小，更適合有精度要求的模具。

　　5、優(yōu)異的耐磨性，更適用于不銹鋼或高硬度材料的沖壓模具。

　　6.使用韌性好的材料；厚度不超過6mm的薄板，高效沖裁模。沖壓模具及沖壓模具各種剪刀、鑲嵌刀片、木工刀片滾絲模具及耐磨滑塊冷鐓模具、熱固性樹脂成型模具、規(guī)等拉深成型及冷擠壓模具；這種鋼容易車削，適用于制作鋒利的刀片、圓鋸、冷或熱切邊模、輥邊、螺紋線、鋼絲模、銑刀、沖擊模、圓輥、電力變壓器芯模、切鋼皮的滾刀、鋼管成型輥、特種成型輥、精密量規(guī)、形狀復(fù)雜的冷壓工具、芯棒、冶金、錫模、塑料模、螺釘頭模等。處理方法；

　　1.在“淬火+回火”狀態(tài)下使用2。在“淬火+冷處理+回火”狀態(tài)下使用(適用于高精度和尺寸穩(wěn)定性)3。在“淬火+回火+滲氮”狀態(tài)下使用(適用于表面高硬度)4。深冷處理為了獲得更高的硬度和尺寸穩(wěn)定性，模具淬火后立即在-70至-80℃低溫冷卻并保持。形狀復(fù)雜、尺寸變化大的零件，深冷處理后有開裂的危險。5.模具或工件滲氮后，表面形成高硬度和一定耐蝕性的硬化結(jié)構(gòu)。6.525℃滲氮后，工件表面硬度約為1250HV，滲氮時間對滲碳層的影響見下表。滲氮時間(小時)滲氮層深度mm 0 . 250 . 300 . 357 . 570℃軟氮化后，工件表面硬度約為950HV。通常情況下， 軟氮化2小時后，硬化層深度可達10-20 μm。磨削模具毛坯或在低溫回火狀態(tài)下工作時，磨削容易造成磨削裂紋。為防止裂紋，多次磨削應(yīng)采用小磨削進給，并加好水冷條件。用線切割加工形狀復(fù)雜或尺寸較大的模具，通常在更后用線切割加工時會遇到開裂。為防止開裂，建議采用氣淬和高溫回火降低熱處理應(yīng)力。或者對模具毛坯進行型腔預(yù)處理處理。價格參考:國內(nèi)30/斤；日本進口51/斤

　　6061鋁合金的力學(xué)性能

　　6061鋁合金的機械性能具有高的抗拉強度、延伸率、彈性系數(shù)和抗疲勞性。

　　6061鋁合金的機械性能:

　　6061的極限抗拉強度為124MPa。

　　拉伸屈服強度為55.2MPa

　　伸長率25.0%

　　彈性系數(shù)68.9GPa

　　抗彎極限強度228MPa

　　軸承強度103MPa

　　泊松比是0.330

　　疲勞強度為62.1MPa的鋁合金通過熱處理可以獲得良好的力學(xué)性能、物理性能和耐腐蝕性能?？蔁崽幚韽娀X合金通過淬火、時效等熱處理手段來提高其力學(xué)性能，可分為硬鋁、鍛造鋁、超硬鋁和特種鋁合金。

　　6061鋁合金的熱處理工藝:

　　1)快速退火:加熱溫度為350-410℃；根據(jù)材料的有效厚度不同，保溫時間在30 ~ 30 ~ 120分鐘之間；空氣或水冷卻。2)高溫退火:加熱溫度為350-500℃；成品厚度大于等于6 mm時，保溫時間10 ~ 30 min，小于6 mm時，加熱通過；空氣很冷。3)低溫退火:加熱溫度為150-250℃；保溫時間為2-3小時；空氣或水冷卻。

　　6061鋁合金的力學(xué)性能使其成為理想的結(jié)構(gòu)材料，廣泛應(yīng)用于機械制造、運輸機械、動力機械和航空工業(yè)。飛機的機身、蒙皮、壓氣機往往采用鋁合金來減輕自身重量。

　　食品、化工、釀造行業(yè)用擠壓線圈、各種軟管、煙花粉。

　　1060對耐腐蝕性和成型性要求高，但對強度要求不高，所以化工設(shè)備是其典型用途。

　　1100用于加工需要良好成形性和高耐蝕性但不要求高強度的零部件，如化工產(chǎn)品、食品工業(yè)裝置和儲存容器、薄板加工件、深拉或旋壓凹面器皿、焊接件、熱交換器、印制板、銘牌和反光器具等。

　　電解電容器箔、光學(xué)反射沉積膜

　　1350線、導(dǎo)電絞線、母線、變壓器帶

　　2011要求良好切削性能的螺釘和機械加工產(chǎn)品

　　2014適用于要求高強度、高硬度(包括高溫)的場合。飛機重型、鍛件、厚板和擠壓材料、車輪和結(jié)構(gòu)部件、多級火箭和航天器部件的級燃料箱、卡車車架和懸掛系統(tǒng)部件。

　　2017年是個在工業(yè)上使用的2XXX合金。目前其應(yīng)用范圍較窄，主要包括鉚釘、通用機械零件、結(jié)構(gòu)和運輸車輛的結(jié)構(gòu)件、螺旋槳及配件等。

　　2024飛機結(jié)構(gòu)、鉚釘、導(dǎo)彈部件、卡車輪轂、螺旋槳部件和其他結(jié)構(gòu)部件。

　　2036汽車車身鈑金零件

　　2048空天飛行器的結(jié)構(gòu)件和武器結(jié)構(gòu)件

　　2124空天飛行器的結(jié)構(gòu)部件

　　飛機發(fā)動機和柴油機的活塞，飛機發(fā)動機的氣缸蓋，噴氣發(fā)動機的葉輪和壓氣機環(huán)。

　　2219航天火箭焊接氧化劑貯箱、超音速飛機蒙皮和結(jié)構(gòu)件，工作溫度為-℃。良好的可焊性、高斷裂韌性和在T8狀態(tài)下的高抗應(yīng)力腐蝕開裂性。

　　2319焊接拉動2219合金焊條和填充焊料。

　　2618模鍛件和自由鍛件?；钊秃娇瞻l(fā)動機零件

　　工作溫度小于或等于100℃的2A01結(jié)構(gòu)鉚釘

　　工作溫度為℃的2A02渦輪噴氣發(fā)動機軸流壓氣機葉片

　　2A06工作溫度℃的飛機結(jié)構(gòu)和工作溫度℃的飛機結(jié)構(gòu)用鉚釘

　　2A10的強度高于2A01合金，用于制造工作溫度小于等于100℃的飛機結(jié)構(gòu)鉚釘。

　　2A11飛機的中等強度結(jié)構(gòu)件、螺旋槳葉片、車輛和建筑結(jié)構(gòu)件。飛機用中等強度螺栓和鉚釘

　　2A12飛機蒙皮、框架、肋條、翼梁、鉚釘?shù)?。、建筑物和運輸車輛的結(jié)構(gòu)部件。

　　2A14形狀復(fù)雜的自由鍛件和模鍛件

　　2A16工作在℃的航天器部件，工作在室溫和高溫的焊接容器和氣密艙。

　　2A17工作溫度為℃的飛機零件

　　2A50形狀復(fù)雜的中等強度零件

　　2A60航空發(fā)動機壓氣機葉輪、導(dǎo)輪、風(fēng)扇、葉輪等。

　　2A70飛機蒙皮、飛機發(fā)動機活塞、導(dǎo)輪、輪盤等。

　　2A80航空發(fā)動機壓氣機葉片、葉輪、活塞、膨脹環(huán)等工作溫度高的零件。

　　2A90航空發(fā)動機活塞

　　3003用于加工需要良好成形性、高耐蝕性和良好焊接性的零件和部件，或既需要這些性能又需要比1XXX系列合金更高強度的工作，如廚房用具、食品和化工產(chǎn)品加工和儲存裝置、運輸液體產(chǎn)品的罐和槽、用薄板加工的各種壓力容器和管道等。

　　3105房間隔斷、擋板、拖板、天溝、落水管、SKD11鈑金成形加工零件通用模具。高速鋼、瓶蓋、瓶塞等。

　　3A21飛機油箱、油道、鉚釘線等。建筑材料和食品以及其他工業(yè)設(shè)備等。

　　與3003合金類似，5005具有中等強度和良好的耐腐蝕性。用作導(dǎo)體、炊具、儀表板、外殼和建筑裝飾。陽極氧化膜比3003合金上的氧化膜光亮，與6063合金的色調(diào)協(xié)調(diào)。

　　5050片材可用作冰箱和冰柜內(nèi)襯、汽車風(fēng)管、油管、農(nóng)業(yè)灌溉管；還可以加工厚板、管材、棒材、異型材料和線材。

　　5052該合金具有良好的成形性、耐蝕性、燭照性、疲勞強度和適中的靜強度，用于制造飛機油箱和油管，以及交通車輛和船舶的鈑金件、儀表、路燈支架和鉚釘、五金制品等。

　　5056鎂合金及電纜護套鉚釘、拉鏈、釘子等。鋁包線廣泛用于加工農(nóng)業(yè)捕蟲器和其他需要高耐腐蝕性的場合。

　　5083用于需要耐腐蝕性高、焊接性好、強度中等的地方，如船舶、汽車、飛機板的焊接件；壓力容器、制冷裝置、電視塔、鉆井設(shè)備、運輸設(shè)備、導(dǎo)彈部件、裝甲等。需要嚴(yán)格的防火措施。

　　5086用于需要高耐蝕性、良好焊接性和中等強度的地方，如船舶、汽車、飛機、低溫設(shè)備、電視塔、鉆機、運輸設(shè)備、導(dǎo)彈零件和甲板等。

　　5154焊接結(jié)構(gòu)、儲罐、壓力容器、船舶結(jié)構(gòu)和海上設(shè)施以及運輸罐。

　　5182板材用于加工易拉罐、汽車車身板件、方向盤、加強件、支架等零件。

　　5252用于制造高強度的裝飾件，如汽車的裝飾件。陽極氧化后具有光亮透明的氧化膜。

　　5254過氧化氫和其他化學(xué)產(chǎn)品容器

　　5356焊接鎂含量大于3%的鋁鎂合金焊條和焊絲

　　5454海上設(shè)施的焊接結(jié)構(gòu)、壓力容器和管道。

　　5456鋼板、高強度焊接結(jié)構(gòu)、儲罐、壓力容器和船舶材料。

　　5457經(jīng)過拋光和陽極氧化處理的汽車和其他設(shè)備的裝飾部件。

　　5652過氧化氫和其他化學(xué)產(chǎn)品的儲存容器

　　5657經(jīng)過拋光和陽極氧化處理的汽車和其他設(shè)備的裝飾部件，但在任何情況下，都必須保證材料具有細晶粒結(jié)構(gòu)。

　　5A02飛機油箱和導(dǎo)管、焊絲、鉚釘、船舶結(jié)構(gòu)件。

　　5A03中強度焊接結(jié)構(gòu)、冷沖壓零件、焊接容器和焊絲可用于替代5A02合金。

　　5A05焊接結(jié)構(gòu)件，飛機蒙皮骨架

　　5A06焊接結(jié)構(gòu)、冷模鍛件、焊接容器應(yīng)力件、飛機蒙皮骨件。

　　5A12焊接結(jié)構(gòu)構(gòu)件，防彈甲板

　　6005擠壓型材和管道用于要求強度和高度大于6063合金的結(jié)構(gòu)部件，如梯子和電視天線。

　　6009汽車車身板件

　　6010板材:汽車車身

　　6061要求各種具有一定強度、可焊性和高耐蝕性的工業(yè)結(jié)構(gòu)，如用于制造卡車、塔式建筑、船舶、有軌電車、家具、機械零件和精密加工的管、棒、型材和板材。

　　6063建筑型材，灌溉管和擠壓材料的車輛，長凳，家具和圍欄。

　　6066鍛件和焊接結(jié)構(gòu)用擠壓材料

　　6070汽車工業(yè)用重型焊接結(jié)構(gòu)和擠壓材料及管材

　　6101公共汽車用高強度棒材、電導(dǎo)體和散熱設(shè)備。

　　6201高強度導(dǎo)電棒和線

　　6205厚板、踏板和高抗沖擠壓件

　　6262要求螺紋高應(yīng)力零件具有比2011和2017合金更好的耐腐蝕性。

　　6351車輛的擠壓結(jié)構(gòu)件，水、油等管道。

　　6463建筑和各種電器的型材，以及經(jīng)陽極氧化處理后表面光亮的汽車裝飾件。

　　6A02形狀復(fù)雜的飛機發(fā)動機零件、鍛件和模鍛件。

　　關(guān)鍵詞:AL6061鋁合金

　　詳細描述:

　　6061鋁合金6061鋁板6061鋁材6061化學(xué)成分-久林

　　6061鋁合金是一種經(jīng)過冷處理的鋁鍛造產(chǎn)品，適用于對耐腐蝕性和抗氧化性要求較高的應(yīng)用場合。能

　　良好的可用性、優(yōu)異的界面特性、易于涂布和良好的加工性能?？捎糜诘蛪何淦骱惋w機接頭。

　　6061鋁板的力學(xué)性能

　　抗拉強度:310Mpa，屈服強度:276Mpa，硬度:95HB。

　　6061鋁板的切削加工性

　　經(jīng)過熱處理和預(yù)拉伸(-T651)，6061鋁合金的強度無法與2XXX系列或7XXX系列相比，但它具有許多鎂硅合金特性，并具有優(yōu)良的機械加工性、優(yōu)良的焊接特性、電鍍性、良好的耐腐蝕性、高韌性、加工后不變形、材料致密無缺陷、易拋光、易著色膜、氧化效果優(yōu)良。

　　6061鋁板的主要用途

　　航空航天夾具、電氣夾具和通信領(lǐng)域也廣泛用于自動機械零件、精密加工、模具制造、電子和精密儀器、SMT、PC板焊料載體等。

　　厚度:0.5-300MM(產(chǎn)地；美鋁、臺灣省、俄羅斯、西南、東光)；

　　4、7A0

　　24、撒謊

　　12、2A

　　12、20

　　11.2017合金鋁條熱銷！

　　鋁合號的分類.久林

　　根據(jù)鋁板所含金屬元素的不同，鋁板可分為9大類，即9個系列。讓我們一步一步來介紹。

　　5000系列代表5052.5005.5083.5A05系列。5000系列鋁板屬于常用的合金鋁板系列，主要元素是鎂，鎂含量在3-5%之間。SKD11常用模具。高速鋼。也可以叫鋁鎂合金。其主要特點是密度低、抗拉強度高、延伸率高。在相同面積下，鋁鎂合金的重量低于其他系列，所以常用于航空，如飛機油箱。它也廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)行業(yè)。加工工藝是連鑄連軋，屬于熱軋鋁板系列，可以氧化深加工。在國內(nèi)，5000系列鋁板屬于比較成熟的鋁板之一。

　　六個6000系列代表6061，主要含有鎂和硅，所以綜合了4000系列和5000系列的優(yōu)點。6061是一種經(jīng)過冷處理的鋁鍛造產(chǎn)品，適用于具有高耐腐蝕性和氧化要求的應(yīng)用。良好的可用性、優(yōu)異的界面特性、易于涂布和良好的加工性能?？捎糜诘蛪何淦骱惋w機接頭。

　　6061的一般特點:界面特性優(yōu)異，易涂裝，強度高，使用性好，耐腐蝕性強。

　　6061鋁的典型用途:飛機零件、照相機零件、耦合器、船舶配件和五金、電子配件和連接器、裝飾或各種五金、鉸鏈頭、磁頭、制動活塞、液壓活塞、電氣配件、閥門和閥門零件。

　　Skd61防材料熱壓鑄模具鋼DAC出廠條件:軟退火至HB185特性:SKD61是一種具有良好強度、韌性和耐熱性平衡的熱模具鋼，韌性高，能延長模具的使用壽命，性能優(yōu)越。用途:適用于制造鋁、鎂、鋅合金壓鑄模具及鉸刀、滾壓刀、切槽刀、剪刀、熱鍛沖頭的熱鍛鑄造。用于普通壓鑄模具/鋅壓鑄模具/低壓鑄模具/高硬度塑料模具。SKD61(特種熱壓模具合金鋼)中CSiMnCrMoVPS的含量(%)為0.35 ~ 0.420 . 80 ~ 1.200 . 30 ~ 0.504 . 80 ~ 5.501 . 20 ~ 1。模具鋼SKD-61工廠條件:軟退火至HB，抗高溫回火軟化能力強。

　　優(yōu)異的高溫抗沖擊性和抗熱疲勞性?？垢邷厝蹞p能力強。DHA1的應(yīng)用:鋁和鋅壓鑄模:硬度HRC 41 ~ 48與上述模具附件(柱塞套、沖頭等)相同。):硬度HRC 45 ~ 50熱擠壓模具:采用硬度HRC 43 ~ 48熱剪切刀片:使用硬度為HRC35 ~ 45的刀片；燙印模具:采用硬度HRC 42 ~ 50其他通用熱加工工具。DHA1的化學(xué)成分:大同鋼種DHA1JIS對應(yīng)鋼種SKD 61 c 0.32-0.42 si 0.80-0.10 Mn≦0.5 Cr 4.50-5.50 mo 1.00-1.50v 0.80-1.20 DHA 1熱處理:鍛造溫度:熱處理條件:退火緩冷；冷回火和空冷時淬火油的硬度:退火(HB)≦229；淬火回火(HRC)≦53。過渡點:Ac；ar；Ms320 .

　　日本日立SKD61優(yōu)質(zhì)熱作壓鑄合金鋼

　　碳碳硅硅錳錳鉻鉬釩釩

　　0.391.00.45.21.40.8

　　特點應(yīng)用能耐受鋁、鎂、鋅的腐蝕和熱量的急劇變化，適用于制造鋁、鎂、鋅合金壓鑄模具和鉸刀、滾刀刀、開槽刀、剪刀、熱鍛沖頭的熱鍛鑄造。

　　日立金屬SKD61(日本標(biāo)準(zhǔn)DAC)是鋁和鋅壓鑄模具中使用更廣泛的鋼。SKD61是一種具有良好的強度、韌性和耐熱性平衡的加熱器。模具鋼近年來，隨著各向同性產(chǎn)品的發(fā)展，日益向高韌性各向同性方向發(fā)展，可以延長模具的壽命，使其具有更好的性能。

　　用于一般壓鑄模具/鋅壓鑄模具/低壓鑄模具/高硬塑料模具。

　　鋼的類型:熱加工模具鋼材料

　　特點應(yīng)用:能承受鋁、鎂、鋅的腐蝕和熱量的急劇變化，適用于制造鋁、鎂、鋅合金壓鑄模具和鉸刀、滾刀刀、開槽刀、剪刀、熱鍛沖頭的熱鍛鑄造。鋼材特長:高溫強韌性平衡好，易加工。

　　熱壓鑄模具鋼SKD-61工廠條件:軟退火到熱壓鑄。模具鋼DAC工廠狀態(tài):軟退火至HB185

　　美國Fencola H13合金工具鋼出廠狀態(tài)軟退火到HB

　　H13是高溫作業(yè)。模具鋼。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T。

　　H13熱壓鑄模具鋼統(tǒng)一數(shù)字代碼A20502

　　化學(xué)成分百分比:

　　C0.320.45

　　Si0.801.20

　　錳0.200.50

　　Cr4.755.50

　　Mo1.101.75

　　V0.801.20

　　p小于或等于0.030，S小于或等于0.030。

　　合金工具鋼，簡稱合金鋼，是在碳鋼的基礎(chǔ)上添加合金元素形成的一種鋼。其中，組合鋼包括:量具用鋼、抗沖擊工具用鋼、冷加工用鋼。模具鋼熱加工模具鋼非磁性的模具鋼塑料的模具鋼。

　　特性和用途:

　　這是從美國進口的H13空氣淬火硬化熱作。模具鋼。該鋼的性能和用途與4Cr5MoSiV鋼基本相同，但由于釩含量較高，所以在中溫(600度)下的性能優(yōu)于4Cr5MoSiV鋼，而且是熱加工的。模具鋼具有廣泛用途的代表性鋼種。

　　晶粒尺寸對金屬力學(xué)性能的影響

　　晶粒尺寸對金屬材料的性能有很大的影響:

　　晶粒之間的“邊界”稱為晶界，晶粒越大——晶界越大，類似于材料中的“裂紋”；那么晶粒越大，材料中的“裂紋”就越大。其次，晶粒內(nèi)原子排列有規(guī)律，容易產(chǎn)生“滑移”；而晶界上的原子排列雜亂，有許多“位錯”和“劈裂”，使原子平面難以滑移和變形。然后當(dāng)晶粒較細時，其內(nèi)部的滑動變形較小，能被晶界有效抑制。第三，晶粒和晶界越細，總的外部載荷和變形將越好地分散到更多的晶粒上。因此，晶粒越細，金屬材料的性能越好。

　　控制晶粒大小的方法很多，主要有兩個原則:1。增加金屬結(jié)晶的過冷度。2.增加晶核。

　　節(jié):金屬材料液態(tài)成形的基礎(chǔ)

　　(2)金屬的結(jié)晶

　　1.結(jié)晶條件

　　純金屬液體緩慢冷卻過程中時間與溫度的關(guān)系曲線就是純金屬的冷卻曲線。

　　通過分析冷卻曲線可以得知，當(dāng)液態(tài)純金屬冷卻到平衡結(jié)晶溫度Tm(也稱為理論結(jié)晶溫度、熱力學(xué)凝固溫度、熔點和冰點等。)，液態(tài)純金屬不會立即自發(fā)結(jié)晶。只有冷卻到Tm以下，固體才會開始結(jié)晶，然后長大，釋放大量潛熱，使溫度上升到略低于平衡結(jié)晶溫度，在冷卻曲線上出現(xiàn)一個溫度平臺。固化完成后，由于沒有潛熱釋放，溫度繼續(xù)下降。理論結(jié)晶溫度Tm與實際結(jié)晶溫度Tn的溫差稱為過冷，記為△TTm-Tn。

　　從圖中可以看出，金屬結(jié)晶只能在一定的過冷度下自發(fā)進行。從熱力學(xué)的角度來看

　　1.任何導(dǎo)致系統(tǒng)自由能降低的過程都是自發(fā)的。在金屬結(jié)晶前后的兩種狀態(tài)下，金屬由兩種不同的相組成，即液相和固相。兩個不同的聚集態(tài)自然有兩個不同的自由能。

　　圖2-1-29是同一種金屬材料的液相和固相的自由能溫度變化曲線。圖中顯示兩條曲線有一個交點，對應(yīng)的溫度就是理論結(jié)晶溫度Tm。在溫度Tm下，液相和固相處于自由能相等的兩相平衡狀態(tài)，可以長期共存。當(dāng)溫度高于Tm時，液相自由能低于固相自由能，金屬處于液相時是穩(wěn)定的。當(dāng)溫度低于Tm時，金屬的穩(wěn)定狀態(tài)是固相。

　　所以液態(tài)金屬要想結(jié)晶，必須低于Tm溫度。金屬的液態(tài)和固態(tài)之間存在自由能差(△F)，這個能量差△F就是液態(tài)結(jié)晶的驅(qū)動力。

　　2.結(jié)晶的過程

　　液態(tài)金屬結(jié)晶時，首先在液態(tài)下形成一些微小的晶體(稱為晶核)，然后以它們?yōu)楹诵牟粩嗌L。當(dāng)這些晶體長大時，新的晶核出現(xiàn)并逐漸長大，直到液態(tài)金屬消失。如動畫2-1-8所示:

　　(1)晶核的形成

　　當(dāng)液態(tài)金屬結(jié)晶時，晶核通常以兩種方式形成:

　　1)自發(fā)形核自發(fā)形核是指在一定過冷度下，液態(tài)金屬自身自發(fā)生長出晶核。

　　2)非自發(fā)成核非自發(fā)成核是指附著在金屬液體中未溶解的固體雜質(zhì)表面形成晶核。

　　在金屬結(jié)晶過程中，自發(fā)形核是形核的主要形式。

　　3)晶核的生長晶核生長的本質(zhì)是原子從液體向固體表面的轉(zhuǎn)移。

　　當(dāng)過冷度較高時，特別是金屬中有雜質(zhì)時，金屬晶體往往以枝晶的形式生長。在晶核生長之初，由于其內(nèi)部原子排列規(guī)律的特點，形狀也比較規(guī)則。但是隨著晶核的不斷生長，形成了晶體的頂角和棱角。由于頂角和棱角處的散熱條件比其他部位好，容易存在晶體缺陷，所以晶體在頂角和棱角處優(yōu)先生長，如圖2-1-11所示。

　　圖2-1-11枝晶生長過程

　　可見它的生長方式就像樹枝一樣。首先長出干枝，稱為初生晶軸。然后在主晶軸被拉長加粗的同時，在其側(cè)邊棱角處長出分枝，稱為次晶軸。隨著時間的推移，二級晶軸生長，三級晶軸同時生長，如此生長分枝，直至液體完全消滅。

　　3丟失。更終得到的晶體稱為枝晶，或簡稱枝晶。每個枝晶都會長成一個晶粒。節(jié):金屬材料液態(tài)成形的基礎(chǔ)

　　3.鑄件的晶粒結(jié)構(gòu)

　　鑄件的晶粒組織是指鑄件的晶粒形狀和尺寸。

　　一般鑄件的典型晶粒結(jié)構(gòu)分為三個區(qū)域。看動畫2-1-9鑄造結(jié)構(gòu)圖。(1)表面細紋區(qū)

　　液態(tài)金屬剛澆入結(jié)晶器時，由于結(jié)晶器壁溫度較低，與之接觸的液態(tài)金屬薄層被強烈過冷，形成大量自發(fā)晶核。這些晶核迅速生長并相互接觸，在鑄件表面形成等軸細晶區(qū)。(2)柱狀晶粒區(qū)

　　細晶區(qū)形成的同時，模壁溫度不斷升高，使剩余液態(tài)金屬的冷卻速度逐漸減慢，過冷度降低，形核速度減慢。此時，當(dāng)晶軸垂直于模壁時，沿枝晶軸的傳熱是有利的，因此這些晶粒優(yōu)先生長，從而形成柱狀晶粒。(3)中心等軸晶粒區(qū)

　　隨著柱狀晶發(fā)展到一定程度，通過結(jié)晶的柱狀晶層和模壁散熱的速度越來越慢，錠模中心剩余液態(tài)金屬內(nèi)部的溫差越來越小，散熱方向不明顯，從而形成粗大的等軸晶區(qū)。

　　從上面可以看出，鑄錠的組織是不均勻的，從表面到中心由細小的等軸晶、柱狀晶和粗大的等軸晶組成。

　　4.鑄件晶粒結(jié)構(gòu)的控制

　　晶粒結(jié)構(gòu)對鑄件的力學(xué)性能有很大影響。

　　鑄錠表面細晶區(qū)組織致密，力學(xué)性能良好，但由于面積較薄，對鑄錠性能影響不大。柱狀晶區(qū)的顯微組織比中心等軸晶區(qū)更致密。但是柱狀晶體的連接

　　接觸表面常含有非金屬夾雜物和低熔點雜質(zhì)，使其成為脆性表面，在熱壓加工過程中常沿脆性表面斷裂。因此，通常不希望鑄錠的柱狀晶粒面積過大。然而，對于具有良好塑性的有色金屬及其合金，為了獲得更致密的結(jié)構(gòu)，有時希望獲得柱狀結(jié)構(gòu)。

　　(1)細晶強化:

　　等軸晶晶界長，雜質(zhì)分布分散，各方向力學(xué)性能差異小。晶粒越細，鑄件的強度和硬度越高，塑性和韌性越好。這種提高金屬強度的方法叫做細晶強化。在所有的金屬強化方法中，細晶強化是更理想的一種。因此，通常希望鑄件具有細小的等軸晶粒結(jié)構(gòu)。

　　(2)細晶強化法:

　　1)增加液態(tài)金屬在結(jié)晶過程中的過冷度。

　　根據(jù)過冷度對形核速率和生長速率的影響規(guī)律，增加過冷度可以使鑄件晶粒變小。在連續(xù)冷卻的情況下，冷卻速度越大，過冷度越大。為提高冷卻速度，可采取措施降低熔體的澆注溫度，選擇吸熱導(dǎo)熱能力強的模具材料。比如金屬型的冷區(qū)速度比砂型高，所以金屬型鑄件的晶粒比砂型鑄件的晶粒細。

　　2)變質(zhì)處理

　　在熔融金屬結(jié)晶前，向熔融金屬中加入一些物質(zhì)(稱為變質(zhì)劑)，形成大量分散的固體顆粒作為非自發(fā)成核界面，或阻礙晶體生長，從而獲得細小晶粒。這種細化晶粒的方法稱為變質(zhì)處理。

　　3)附加振動

　　在熔融金屬結(jié)晶過程中，可采用機械振動、超聲波或電磁振動等措施，使結(jié)晶器內(nèi)的液態(tài)金屬運動，使枝晶破碎，破碎的晶體作為形核，從而細化晶粒。

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