不同锻造工艺硅碳棒的维氏硬度液压快速锻造和空气锤锻造前后硅碳棒维氏硬度如图3所示,硬度均匀性如表4所示。从上述图、表中可以看出,锻造后硅碳棒硬度显著提高。液压快速锻造后的平均硬度203.9HV1.0,与硅碳棒烧结坯平均硬度相比,提升43.5HV1.0,比空气锤锻造的硅碳棒平均硬度高9.2HVl.0。另外,液压快速锻造的硅碳棒在不同位置取样检测的硬度值均高于空气锤,不同位置硬度极差更小,从硬度分析,同样可以看出液压快速锻造锻透睦和锻造均匀性明显优于空气锤。不同锻造工艺硅碳棒的微观组织分析硅碳棒烧结坯、液压快速锻造后、空气锤锻造后边部和心部纵剖面的金相组织和SEM形貌如图4和图5所示。从图4a,b和图Sa,b可以看出,硅碳棒烧结坯为等轴晶组织,晶粒大小不均匀,晶粒与晶粒之间存在大量的孔洞,边部孔洞明显大于心部。大规格硅碳棒烧结坯密度与孔隙残留、扩散逸出难易程度有关。在烧结过程中,边部优先于心部孔隙球化和缩小,晶粒形核长大,孔隙闭合,导致心部孔隙通道变少,路径延长,杂质挥发受阻,因此边部与心部之间存在一定的密度差。从图4c,e和图Sc,e可以看出,经过51%锻造变形量后,晶粒在外力作用下破碎,变形,晶界交错搭接,孔洞压实并逐渐闭合,进一步致密化,密度提升。烧结态的等轴晶粒逐渐沿锻造方向伸长,晶粒呈纤维状加工态组织。由于锻造加工过程中,晶粒沿纵向滑移、转动、变形、破碎,导致晶界接触面积增加,晶界阻力变大,强度提高,且经过锻造加工的棒材晶粒纤维组织更加一致,晶粒更加细小均匀。因此,锻造后维氏硬度也明显大于烧结态。www.sdzygw.com |