可锻性试验

可锻性试验试验目的

1．建立金属可锻性的概念，加深认识金属锻造性能在压力加工生产中的意义和作用。

2．了解衡量金属锻造性能的常用指标，了解影响金属锻造性能的主要因素及提高金属锻造性能的途径。

可锻性试验试验原理

1、对不同成分的金属试样在相同的变形条件下进行锻压，测量其变形程度，分析比较它们的可锻性。

2、对同成分试样在不同温度下进行塑性变形，分析变形温度对可锻性的影响。

可锻性试验试验设备、仪器及工具

塑性成形综合实验装置，电阻加热炉，测温仪表及热电偶，游标卡尺，夹钳等。

可锻性试验试验材料

纯锡、锡-铅合金、LY12、Q235，试样尺寸为Φ20mm×20mm 。

在国外常评价各种钢及合金的相对可锻性。相应可锻性是基于各种合金在各自锻造温度范围内每消耗单位能量所得到的变形量，同时还考虑了合金在锻造工艺条件下达到规定的急剧变形程度的困难性以及断裂倾向性。可锻性对锻件成形和锻件质量有重要影响，了解和研究各种金属材料的可锻性，对于正确制定锻造工艺和确定锻造设备吨位具有重要意义 。2100433B

材料的可锻性是衡量材料在经受压力加工时获得优质零件难易程度的一个工艺性能，常用材料的塑性和变形抗力来综合衡量。塑性是指材料在外力作用下产生永久变形，而不破坏其完整性的能力。变形抗力指材料对变形的抵抗力。塑性反映了材料塑性变形的能力，而变形抗力反映了塑性变形的难易程度。塑性高，则材料变形不易开裂；变形抗力小，则锻压省力。两者综合起来，材料就具有良好的可锻性。

材料的可锻性取决于材料的本质和加工条件。材料的本质包括化学成分和组织两个方面，不同化学成分的材料可锻性不同，一般来说，纯金属的可锻性比合金好，单相组织可锻性好，粗晶粒组织不如细小均匀结构可锻性好。加工条件一般包括材料的变形温度、变形速度和变形方式等，其中变形温度对材料可锻性影响很大，适当温度范围的加热可以使材料可锻性显著改善 。

可锻性试验金属的化学成分对可锻性的影响

1、取纯锡、锡-10%铅合金、LY12、Q235试样各一个，在常温下分别在塑性成形综合实验装置上进行镦粗，分别用气源压力为0.4 、0.6、0.8Mpa各打击6次。

2、按下式计算压缩变形程度ε，作为该金属的塑性指标：

ε=(h₀-h)×100%/h₀

式中，h₀为试样原始高度，h为各次打击后的试样高度。

3、根据每次试验的数据，分别绘制纯锡、锡-10%铅合金载荷-位移图，在图上，限定相同压缩量找出所需载荷，表征材料变形抗力，通过变形抗力的大小，反映材料的可锻性好坏；或者限定相同打击力，找出所产生的压缩量，通过压缩量的大小，反映材料的可锻性好坏。同理绘出纯锡、LY12、Q235载荷-位移图。比较不同材料可锻性的差别。

可锻性试验变形温度对可锻性的影响

1．取LY12试样两个，分别加热至300℃和500℃，然后分别按上述的方法进行镦粗实验。

2．根据实验数据，计算压缩变形程度ε，绘制载荷-位移图，并与相同试样在室温下的实验结果进行比较 。

白口铁的加工性能极差，但是经过高温回火后，有较高的强度和可塑性，可以切削加工。

由于可锻铸铁中的石墨呈团絮状，对基体的割裂作用较小,因此它的力学性能比灰铸铁高，塑性和韧性好，但可锻铸铁并不能进行锻压加工。可锻铸铁的基体组织不同，其性能也不一样，其中黑心可锻铸铁具有较高的塑性和韧性，而珠光体可锻铸铁具有较高的强度，硬度和耐磨性。

可锻铸铁白口铸铁通过石墨化退火处理得到的一种高强韧铸铁。有较高的强度、塑性和冲击韧度，可以部分代替碳钢。它与灰口铸铁相比，可锻铸铁有较好的强度和塑性，特别是低温冲击性能较好，耐磨性和减振性优于普通碳素钢。这种铸铁因具有-定的塑性和韧性，所以俗称玛钢、马铁，又叫展性铸铁或韧性铸铁。黑心可锻铸铁用于冲击或震动和扭转载荷的零件，常用于制造汽车后桥、弹簧支架、低压阀门、管接头、工具扳手等。珠光体可锻铸铁常用来制造动力机械和农业机械的耐磨零件，国际上有用于制造汽车凸轮轴的例子。白心可锻铸铁由于可锻化退火时间长而较少应用（见铁素体可锻铸铁、珠光体可锻铸铁和白心可锻铸铁）。