鋁合金鍛造潤滑不足所引起的表面損傷-這需要讓專業的來

分享前陣子所遇到一些鋁合金在高溫鍛造時所產生鍛件刮料、裂紋缺陷的問題，花了點時間整理可能的改善方向提供各位版友參考。

鋁合金具有比重小(2.71 g/cm3)、高比強度(210 N·m/kg)、優良綜合性能(TS : 570 MPa for 7075-T6)…等優點，是航太、車輛主要的結構材料，廣泛應用於飛機桁條、隔框、壁板、翼肋、翼樑與車輛防撞潰縮樑、框架等，由於飛機與車輛的性能與可靠度逐年提高，對於鋁合金零部件的一致性、組織均勻性、性能穩定性的規範也越來越高，因此透過鍛造工藝強化的部件製程品質、再生再現性也被要求達到一定的目標水準。

對於鋁合金鍛件的生產製程應從原素材、鍛造參數規劃、預形、模鍛、熱處理、模具設計製作、潤滑劑使用…等嚴格控制，進而達到減少生產成本、返工與返修的目標，其中鋁合金與模具沾粘所造成的刮料缺陷，長期為鍛件品質合格率所需解決的難題，因此在模具的加工需仔細拋光達1.6μm以上，研磨方向最好與金屬流動方向一致，鍛造前需對模具預熱至250~300℃，可減少材料與模具的激冷效應，有利鋁合金的模穴充填，並確保鍛溫的一致性。

在鍛造過程中，潤滑可以改善金屬流動與黏滯性，減少鍛件表面缺陷，並可使鍛造壓力降低9~15%，為影響鋁合金鍛造工藝品質的關鍵因素之一；鋁合金在無潤滑鍛造的摩擦係數約0.45~0.5，採用不同石墨潤滑劑則為0.06~0.3之間，且隨著鍛壓量的增加摩擦係數逐漸增大，這是因為傳統的石墨潤滑劑僅能附著於原始素材表面，對於鍛造時衍生的鋁合金新生金屬面無法有效潤滑，使其不斷與模具流動接觸，增加成形時的阻力與負荷，嚴重時則會造成鍛件表面層狀裂紋。

玻璃防護潤滑劑具有高溫薄膜延展性與維持新生金屬面低摩擦的特性，常用在不銹鋼、鈦合金、超合金於素材加熱850℃以上的成形製程，近年為改善鋁合金鍛造時模具沾黏所造成的鍛件刮料不良、溫度散失導致的填料流動不均…等現象，已發展出鍛溫450℃區間的鋁合金用玻璃潤滑劑，可達到防護、潤滑、保溫、持續、無毒的製程效益，並提升鍛件品質與生產良率。

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