海绵锆经熔炼后的铸锭组织力学性能差,因此铸锭必须通过锻造变形和热处理,使其产生塑性变形,从而获得理想的组织形态,改善组织性能。锆及锆合金的可锻性和加工塑性好。

1、锻造工艺流程

锆及锆合金的锻造工艺流程如图所示。

2、工艺参数和设备

在工业生产中广泛应用的锆及锆合金锻造是一种间接加热的中温(600~1150℃)和高温(1150℃以上)箱式电炉。锆及锆合金铸锭一般采用加热和保温两段式加热,即在锻造温度下装炉,坯料表面温度达到工艺要求的温度后保温。在电炉中加热锆及锆合金的工艺参数列于下表中。锻造开始温度一般是在950-1000℃,第一次终锻温度不能低于70℃,以后终锻温度可以适当降低。

锆及锆合金锻造加热工艺参数

3、锻造方法

锆及锆合金锻造主要有自由锻造和精密锻造两种。

1）、自由锻造

把加热好的金属坯料放在自由锻造设备的平砧之间或简单的工具之间,利用锤头或砖块的上下运动,使锭坯(或坯料)在高度(厚度)方向上压缩,在水平方向上自由地伸长(展宽),从而获得符合要求的形状和尺寸的产品。自由锻是锆及锆合金开坯及锻制棒材、饼材、环材、板坯、管坯等的基本方法之一。

2）、精密锻造

精密锻造的主要工序是拔长。在锻造过程中,坯料与锤头既有相对的轴向移动,又有相对的转动,可以生产圆棒扁棒、方棒和空心棒材。当坯料一面转动,一面轴向移动时,可生产圆截面的锻棒,如圆棒、阶梯棒及锥形棒;当坯料只做轴向移动面不进行转动时,可生产方棒、扁棒等。