研究(jiu)擠(ji)壓(ya)時的(de)金(jin)屬流動規律是正(zheng)確制定擠(ji)壓(ya)工藝(yi)和(he)確保擠(ji)壓(ya)制品高質量的(de)基礎。在線亞洲日產一區二區:不銹鋼管擠壓時(shi)(shi)的(de)(de)金屬流動與其(qi)擠壓(ya)(ya)(ya)時(shi)(shi)表面有(you)無工藝潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)或潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)好壞有(you)著密切的(de)(de)關系。為(wei)了(le)(le)說明使用潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)與不(bu)使用潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)擠壓(ya)(ya)(ya)條(tiao)件的(de)(de)區別,采用以下試驗(yan)方法:在(zai)預(yu)先(xian)從中心軸面切為(wei)兩半(ban)的(de)(de)圓坯料的(de)(de)平面上,刻上格子形的(de)(de)槽(圖3-1)。然后(hou),把兩個相等的(de)(de)部分(fen)重疊起來,加以焊接并擠壓(ya)(ya)(ya),擠壓(ya)(ya)(ya)后(hou)再重新分(fen)開。如果仔細地用合適的(de)(de)制(zhi)品填(tian)塞細槽,在(zai)擠壓(ya)(ya)(ya)后(hou)就能發現細槽延(yan)長了(le)(le),這樣就可以看出擠壓(ya)(ya)(ya)在線亞洲日產一區二區:不銹鋼管坯料變(bian)形過程的全貌。
圖3-2(b)顯示了不銹鋼管擠壓時使用玻璃潤滑劑的結果。可以看出,當坯料向前推進時,并不發生變形,只是在坯料靠近擠壓模,其邊緣陸續接近模前區域時,才發生變形。坯料的整個表面形成了擠壓制品的表面。圖3-2(a)顯示了當無玻璃潤滑劑進行擠壓時,坯料的中部首先受到擠壓,而坯料的外部及其與擠壓模接觸的部分卻傾向于停留在原處不動。這是由坯料與工具之間的(de)(de)高度摩擦以及坯料表面的(de)(de)冷卻所引(yin)起的(de)(de)變形(xing)阻力的(de)(de)增加所造成的(de)(de)。其(qi)后果是在(zai)模座的(de)(de)角上形(xing)成了(le)不移(yi)動(dong)的(de)(de)部(bu)分(fen)金(jin)屬(shu)成為“死區(qu)”。而“死區(qu)”的(de)(de)存在(zai),將會導致無潤滑劑擠(ji)壓時操作上的(de)(de)許多(duo)復雜情(qing)況。
分析帶玻璃(li)(li)潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)棒(bang)材時坯料(liao)金屬的(de)(de)(de)(de)流(liu)動情況(圖3-3),可以看出(chu),擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)時,具有高溫(wen)潤(run)(run)滑(hua)(hua)性(xing)能的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)(li)潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(玻璃(li)(li)墊)被(bei)坯料(liao)壓(ya)(ya)(ya)向擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模,并由于接觸高溫(wen)坯料(liao)而熔化(hua);熔化(hua)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)(li)潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)和(he)被(bei)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)坯料(liao)同(tong)時流(liu)向擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模孔(kong),并從模孔(kong)中流(liu)出(chu)。于是(shi)隨著擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)過(guo)程的(de)(de)(de)(de)進行,玻璃(li)(li)潤(run)(run)滑(hua)(hua)墊不斷地(di)熔化(hua),并在擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)棒(bang)材的(de)(de)(de)(de)表面上形成一(yi)層(ceng)連(lian)續的(de)(de)(de)(de)厚度約為0.02mm的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)(li)薄膜(mo),將高溫(wen)棒(bang)材與擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模隔離(li),防(fang)止了模子(zi)的(de)(de)(de)(de)過(guo)熱(re)和(he)棒(bang)材的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)。
為了證(zheng)明擠(ji)壓時(shi)金屬流動(dong)的這一特(te)性,采(cai)用無外(wai)層(ceng)偏析(xi)的沸騰(teng)鋼鑄坯經擠(ji)壓成異(yi)型材后,制(zhi)成顯微(wei)磨(mo)片試樣觀(guan)察其金屬流動(dong)的情(qing)況。由圖(tu)3-4可以看到,在異(yi)型材全長的外(wai)表(biao)面上,仍然(ran)保留著原來鑄坯表(biao)面上的一層(ceng)無偏析(xi)組織(zhi)結構。
另外(wai),在(zai)采(cai)用(yong)合(he)(he)適的(de)(de)和足(zu)夠的(de)(de)玻璃潤滑劑配合(he)(he)無外(wai)層偏(pian)析的(de)(de)沸騰鋼(gang)坯(pi)(pi)料,經擠壓(ya)(ya)成(cheng)條(tiao)材之后,在(zai)酸浸高(gao)倍試樣(試劑配方為:氯化銅(tong)10g、氯化亞(ya)錫(xi)0.5g、氯化鐵30g、鹽酸(濃(nong))30L,水(shui)(稀釋(shi)用(yong))500L,乙醇(chun)500L)上,顯示的(de)(de)金屬流動情況(圖3-5)證明,在(zai)擠壓(ya)(ya)過程中(zhong)(zhong),坯(pi)(pi)料金屬的(de)(de)各個(ge)斷面(mian)相繼(ji)流過模(mo)孔,鋼(gang)坯(pi)(pi)中(zhong)(zhong)心部(bu)分的(de)(de)偏(pian)析組織在(zai)擠壓(ya)(ya)成(cheng)條(tiao)材后仍然留在(zai)中(zhong)(zhong)心部(bu)位。而無偏(pian)析坯(pi)(pi)料的(de)(de)外(wai)表面(mian)經擠壓(ya)(ya)成(cheng)條(tiao)材后,形成(cheng)了條(tiao)材無偏(pian)析的(de)(de)外(wai)表面(mian)。
圖(tu)(tu)3-6所(suo)示為(wei)無潤滑劑擠壓(ya)輕合金(jin)坯(pi)料,擠壓(ya)后壓(ya)余的低倍組(zu)(zu)織圖(tu)(tu)像。從圖(tu)(tu)3-6可以(yi)看出(chu)網格,研(yan)究其組(zu)(zu)織結構所(suo)得出(chu)的結論是(shi),用適當的潤滑劑擠壓(ya)條(tiao)(tiao)材(cai)時,結晶(jing)組(zu)(zu)織很均勻。而條(tiao)(tiao)材(cai)全長上的力學(xue)性(xing)能是(shi)一致的,擠壓(ya)操作不會(hui)影響變(bian)形金(jin)屬的質量(liang)。因為(wei)擠壓(ya)過程只在(zai)(zai)幾秒鐘時間內(nei)結束,在(zai)(zai)該變(bian)形條件(jian)下(xia),能夠很精確(que)地掌握金(jin)屬的(de)變(bian)形溫度,變(bian)形操(cao)作幾乎(hu)是在(zai)(zai)“等(deng)溫”條件(jian)下(xia)進行(xing),所以,在(zai)(zai)擠壓制品內(nei)可以避免出
據上所述,不銹鋼(gang)(gang)管熱擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)過程(cheng)中的(de)(de)(de)塑性變(bian)(bian)形(xing),使金(jin)(jin)(jin)屬(shu)產生的(de)(de)(de)流(liu)動可描述如下。當(dang)不銹鋼(gang)(gang)管擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)過程(cheng)開始(shi)時,接(jie)近擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)一端(duan)的(de)(de)(de)坯(pi)料(liao)(liao)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)幾乎旋轉了(le)并(bing)流(liu)入擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)和芯棒組成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)環(huan)形(xing)孔隙,形(xing)成(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)管的(de)(de)(de)外表(biao)(biao)面(mian)(mian)。而坯(pi)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)內(nei)層金(jin)(jin)(jin)屬(shu)流(liu)動超過外層,形(xing)成(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)管的(de)(de)(de)內(nei)表(biao)(biao)面(mian)(mian)。在變(bian)(bian)形(xing)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)穩定流(liu)動過程(cheng)中,管坯(pi)的(de)(de)(de)側面(mian)(mian)轉為相應(ying)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)管表(biao)(biao)面(mian)(mian)。當(dang)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)過程(cheng)將近結束時,在留(liu)有一定壓(ya)(ya)(ya)(ya)余(yu)的(de)(de)(de)情況(kuang)下,變(bian)(bian)形(xing)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)流(liu)動狀況(kuang)起了(le)改變(bian)(bian),金(jin)(jin)(jin)屬(shu)流(liu)動不僅沿(yan)著模(mo)子,而且還沿(yan)著擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)墊,形(xing)成(cheng)(cheng)不銹鋼(gang)(gang)管的(de)(de)(de)內(nei)表(biao)(biao)面(mian)(mian)。可見,坯(pi)料(liao)(liao)加(jia)工的(de)(de)(de)原始(shi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)加(jia)工精(jing)度(du)和端(duan)面(mian)(mian)加(jia)工精(jing)度(du)對于擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)后鋼(gang)(gang)管的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)質量有著重要的(de)(de)(de)影響(xiang)。
圖(tu)3-7所示(shi)為經(jing)過擠壓(ya)和(he)熱處(chu)理(li)(li)的(de)(de)1Cr18Ni9Ti不銹鋼(gang)(gang)擠壓(ya)條(tiao)材的(de)(de)顯微組織(zhi)(zhi)。圖(tu)3-8所示(shi)為經(jing)過擠壓(ya)、冷拔和(he)熱處(chu)理(li)(li)的(de)(de)0Cr18Ni10不銹鋼(gang)(gang)擠壓(ya)條(tiao)材的(de)(de)顯微組織(zhi)(zhi)。擠壓(ya)的(de)(de)方(fang)法能夠在(zai)三個主要方(fang)向(xiang)上進行壓(ya)力變(bian)形(xing)只要在(zai)工其(qi)設(she)計上預先采政措施(shi),避免張(zhang)應力區,行壓(ya)力變(bian)形(xing)(應變(bian))。因金屬品種,例(li)如,含(han)鎢量(liang)為18%的(de)(de)高速鋼(gang)(gang)、含(han)鈷(gu)量(liang)為4%的(de)(de)S.816(美(mei))、鉬及(ji)其(qi)合金、球(qiu)墨(mo)
鑄(zhu)鐵以及尼莫(mo)尼克型難熔合金。
擠(ji)壓(ya)時,研(yan)究(jiu)金屬(shu)(shu)(shu)流(liu)(liu)(liu)動特點的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)問題集中(zhong)(zhong)在研(yan)究(jiu)變形(xing)(xing)在坯料中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)布。分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)試驗資(zi)料表明,金屬(shu)(shu)(shu)變形(xing)(xing)時的(de)(de)(de)內摩(mo)擦是(shi)影(ying)響變形(xing)(xing)區(qu)大(da)(da)小和(he)形(xing)(xing)狀的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)因(yin)素(su)。使用有效的(de)(de)(de)玻璃(li)潤滑劑,可以(yi)使變形(xing)(xing)區(qu)集中(zhong)(zhong)在“模(mo)前(qian)區(qu)”,當(dang)金屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)塑(su)性一(yi)(yi)致時,金屬(shu)(shu)(shu)各點的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)動速(su)度(du)幾乎相(xiang)等(deng);而(er)當(dang)采用的(de)(de)(de)玻璃(li)潤滑劑摩(mo)擦系數(shu)(shu)較(jiao)大(da)(da)時,金屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)動則(ze)分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)兩部(bu)分(fen)(fen)(fen),中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)部(bu)分(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)動速(su)度(du)較(jiao)快,外層(ceng)部(bu)分(fen)(fen)(fen)流(liu)(liu)(liu)速(su)較(jiao)慢;當(dang)摩(mo)擦系數(shu)(shu)很(hen)(hen)大(da)(da)時,金屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)塑(su)性變形(xing)(xing)不均勻。根據(ju)以(yi)上情況(kuang)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi),擠(ji)壓(ya)時坯料金屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)動可以(yi)分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)三個區(qu):靠近模(mo)口(kou)的(de)(de)(de)“模(mo)前(qian)區(qu)”,這(zhe)部(bu)分(fen)(fen)(fen)金屬(shu)(shu)(shu)向(xiang)(xiang)模(mo)口(kou)流(liu)(liu)(liu)動的(de)(de)(de)速(su)度(du)很(hen)(hen)快;接(jie)近擠(ji)壓(ya)墊(dian)的(de)(de)(de)“墊(dian)前(qian)區(qu)”,這(zhe)部(bu)分(fen)(fen)(fen)金屬(shu)(shu)(shu)由于溫度(du)較(jiao)低,變形(xing)(xing)較(jiao)小,金屬(shu)(shu)(shu)流(liu)(liu)(liu)向(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)部(bu);接(jie)觸(chu)擠(ji)壓(ya)筒的(de)(de)(de)“坯料外層(ceng)區(qu)”,因(yin)為(wei)(wei)摩(mo)擦力較(jiao)大(da)(da),其(qi)中(zhong)(zhong)一(yi)(yi)部(bu)分(fen)(fen)(fen)金屬(shu)(shu)(shu)流(liu)(liu)(liu)向(xiang)(xiang)補充中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)區(qu),而(er)另(ling)一(yi)(yi)部(bu)分(fen)(fen)(fen)金屬(shu)(shu)(shu)則(ze)流(liu)(liu)(liu)向(xiang)(xiang)后部(bu)區(qu),并部(bu)分(fen)(fen)(fen)進入擠(ji)壓(ya)余(yu)料。
擠(ji)(ji)壓時(shi),金屬變(bian)形流動不(bu)均導致(zhi)(zhi)制(zhi)品各點的(de)(de)變(bian)形量不(bu)一致(zhi)(zhi),在制(zhi)品徑向截面上(shang)離中心(xin)越(yue)(yue)遠(yuan)的(de)(de)點,變(bian)形量越(yue)(yue)小(xiao)。摩(mo)擦系數(shu)越(yue)(yue)大,變(bian)形沿徑向分布的(de)(de)不(bu)均勻程度越(yue)(yue)大。不(bu)同的(de)(de)材(cai)料,在相同的(de)(de)潤滑條(tiao)件下(xia),擠(ji)(ji)壓不(bu)銹鋼(gang)管時(shi),其變(bian)形區分布的(de)(de)大小(xiao)取決于(yu)金屬變(bian)形抗力與摩(mo)擦力的(de)(de)比值(zhi)。并且,隨著該比值(zhi)的(de)(de)增加,不(bu)均勻變(bian)形減小(xiao)。而最強烈的(de)(de)變(bian)形集中在擠(ji)(ji)壓模里,并可描繪(hui)成以擠(ji)(ji)壓模入口錐角線的(de)(de)交(jiao)點為中心(xin)的(de)(de)半(ban)圓區內(模前區),如(ru)圖(tu)3-9所示。并且擠(ji)(ji)壓高強度鎳合金管以及球(qiu)墨(mo)鑄鐵時(shi),所形成的(de)(de)金屬流動圖(tu)像不(bu)變(bian)。
隨著模孔工作錐角(jiao)度(du)的(de)增(zeng)大,變(bian)形區的(de)高度(du)增(zeng)加。當(dang)角(jiao)度(du)達到一定(ding)值時,分布在(zai)擠壓(ya)筒和擠壓(ya)模壁上被稱為“死區”的(de)金屬產生破裂(lie),破口(kou)使(shi)管子表面出現縱向折疊和直線形的(de)缺(que)陷。而(er)這種情況也取決于(yu)工藝(yi)潤滑劑的(de)使(shi)用效果。
不銹鋼管擠壓時,金屬流動的連續性是極為重要的工藝指標,而此需由合適的工藝潤滑劑來提供保障。潤滑薄膜的效果,同樣可以用坯料縱向或端部刻坐標網格及顯微磨片的方法來判斷。圖3-10所示為321不銹鋼管縱向外表面層顯微結構的磨片試樣。
表(biao)層(ceng)的顯微結構從圖3-10(a)可以看出(chu),金(jin)屬流(liu)線(xian)纖維平(ping)行分(fen)布。說明剪切變形被(bei)限制在潤滑層內,不分(fen)布在金(jin)屬的(de)深處,璃潤滑劑的(de)效(xiao)果良好。而圖3-10(b)所示為玻(bo)璃潤滑劑薄膜的(de)連續(xu)性遭到身性的(de)破壞。在接(jie)觸(chu)工具(ju)處(chu)金(jin)屬裸露,并粘(zhan)在工具(ju)上,之后粘(zhan)離的(de)金(jin)屬又隨(sui)同不(bu)(bu)銹鋼(gang)管前行。可以看出,在鋼(gang)管的(de)入口處(chu)少部分變形(xing)(xing)結構呈波浪形(xing)(xing)纖維(wei)結構。而鄰近的(de)金(jin)屬繞過接(jie)觸(chu)處(chu)形(xing)(xing)成不(bu)(bu)均(jun)勻變形(xing)(xing)區,因(yin)此,在一定(ding)的(de)條件下將引起(qi)不(bu)(bu)銹鋼(gang)管的(de)表面缺(que)陷。
圖3-11顯示(shi)了擠(ji)(ji)壓(ya)不(bu)銹鋼管時金屬流動的(de)(de)(de)順序,由圖3-11可(ke)以看出,坯料(liao)兩端刻有坐(zuo)標(biao)(biao)網(wang)(wang)(wang)格(ge)經擠(ji)(ji)壓(ya)后(hou),在(zai)接近擠(ji)(ji)壓(ya)模一(yi)(yi)端的(de)(de)(de)全(quan)部坐(zuo)標(biao)(biao)網(wang)(wang)(wang)進(jin)入管子的(de)(de)(de)前端外(wai)表(biao)面(mian)上,并(bing)且坐(zuo)標(biao)(biao)網(wang)(wang)(wang)變得窄了。而管坯表(biao)面(mian)接近擠(ji)(ji)壓(ya)墊一(yi)(yi)端的(de)(de)(de)部分(fen)在(zai)不(bu)銹鋼管后(hou)端形成內表(biao)面(mian)。而這(zhe)一(yi)(yi)端帶(dai)坐(zuo)標(biao)(biao)網(wang)(wang)(wang)格(ge)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)其余部分(fen)留在(zai)壓(ya)余內。