可锻性

可锻性

可锻性（Malleability）是指金属材料在压力加工（如锻造、轧制、挤压等）中承受塑性变形而不破裂的能力。它是金属材料重要的工艺性能之一，反映了材料在外力作用下可被塑造成型的难易程度。

• 关键特点：可锻性好的材料能在常温或高温下通过锤击、滚压等方式改变形状，且不易产生裂纹。

• 与延展性区别：延展性侧重材料在拉伸力下的变形能力（如拉丝），而可锻性更强调压缩力下的变形能力（如锻造）。

1. 金属的晶体结构

   • 面心立方（FCC）金属（如铜、铝）通常可锻性优异。

   • 体心立方（BCC）金属（如铁）在高温下可锻性较好，常温下较差。

   • 密排六方（HCP）金属（如镁、锌）可锻性一般较低。

2. 温度

   • 多数金属随温度升高可锻性增强（因原子活动能力提高，塑性增加），但需避免过热导致晶粒粗化。

3. 化学成分

   • 合金元素可能降低可锻性（如钢中的碳含量增加会减少塑性）。

   • 杂质（如硫、磷）易形成脆性相，导致热脆或冷脆。

4. 变形速率与应力状态

   • 缓慢变形有利于塑性发挥，高速冲击可能引发开裂。

   • 多向压应力状态（如模锻）比拉应力更利于塑性变形。

1. 热锻试验：在特定温度下对材料进行锻造，观察表面是否出现裂纹。

2. 扭转试验：通过扭转次数评估材料的塑性变形能力。

3. 模拟工艺试验：如镦粗试验（压缩圆柱试样至预定高度，检查开裂情况）。

1. 锻造工艺选择：

   • 可锻性好的金属适用于自由锻、模锻等工艺。

   • 可锻性差的材料需采用铸造或粉末冶金。

2. 产品领域：

   • 汽车零件（曲轴、齿轮）、航空部件（涡轮盘）、工具（锤头）等均依赖可锻性加工。

1. 预热处理：通过退火消除内应力，细化晶粒。

2. 控制变形条件：合理选择锻造温度、速度及变形量。

3. 优化成分：减少杂质，添加微量合金元素改善塑性。

• 热脆性：硫等杂质在高温下导致晶界弱化，锻造时易裂。

• 冷脆性：低温下材料塑性急剧下降的现象（如含磷钢）。