研究(jiu)擠(ji)壓時的(de)金(jin)屬流動規律是正確制定擠(ji)壓工藝和確保(bao)擠(ji)壓制品高質量的(de)基(ji)礎。在線亞洲日產一區二區:不銹鋼管擠壓時的金屬(shu)流動與其(qi)擠(ji)壓(ya)時表面有無工(gong)藝潤(run)滑劑(ji)(ji)(ji)或(huo)潤(run)滑劑(ji)(ji)(ji)的好壞有著密(mi)切(qie)的關系(xi)。為了說明使(shi)用潤(run)滑劑(ji)(ji)(ji)與不使(shi)用潤(run)滑劑(ji)(ji)(ji)的擠(ji)壓(ya)條(tiao)件的區別,采用以下(xia)試(shi)驗方法:在預先從(cong)中(zhong)心(xin)軸面切(qie)為兩半的圓(yuan)坯料的平(ping)面上(shang),刻上(shang)格子形的槽(cao)(cao)(圖3-1)。然后,把兩個相等的部(bu)分重疊起來,加以焊接(jie)并擠(ji)壓(ya),擠(ji)壓(ya)后再重新(xin)分開。如果仔細(xi)地用合適的制品(pin)填塞細(xi)槽(cao)(cao),在擠(ji)壓(ya)后就(jiu)(jiu)能發(fa)現細(xi)槽(cao)(cao)延(yan)長了,這樣就(jiu)(jiu)可(ke)以看(kan)出擠(ji)壓(ya)在線亞洲日產一區二區:不銹鋼管坯料變形過程(cheng)的全貌。


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  圖3-2(b)顯示了不(bu)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(ju)之間的(de)(de)(de)高度摩擦以(yi)及坯料表面的(de)(de)(de)冷卻所引起的(de)(de)(de)變形阻力的(de)(de)(de)增加所造成(cheng)的(de)(de)(de)。其后(hou)果(guo)是在模(mo)座的(de)(de)(de)角上(shang)(shang)形成(cheng)了不移動(dong)的(de)(de)(de)部分金屬(shu)成(cheng)為“死區”。而“死區”的(de)(de)(de)存(cun)在,將會導致(zhi)無潤滑劑擠壓時操作(zuo)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)許(xu)多(duo)復雜情況。


 分析帶玻(bo)(bo)(bo)璃(li)潤滑(hua)劑擠(ji)壓(ya)(ya)棒(bang)(bang)材(cai)時坯料(liao)金(jin)屬的(de)流動情況(kuang)(圖3-3),可以看出,擠(ji)壓(ya)(ya)時,具有高溫(wen)(wen)潤滑(hua)性能的(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)潤滑(hua)劑(玻(bo)(bo)(bo)璃(li)墊)被坯料(liao)壓(ya)(ya)向擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo),并由于接觸高溫(wen)(wen)坯料(liao)而熔化(hua);熔化(hua)的(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)潤滑(hua)劑和被擠(ji)壓(ya)(ya)的(de)坯料(liao)同時流向擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)孔,并從模(mo)孔中流出。于是(shi)隨著擠(ji)壓(ya)(ya)過程的(de)進(jin)行,玻(bo)(bo)(bo)璃(li)潤滑(hua)墊不斷(duan)地熔化(hua),并在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)棒(bang)(bang)材(cai)的(de)表面(mian)上形成一層連續的(de)厚度約為0.02mm的(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)薄膜,將高溫(wen)(wen)棒(bang)(bang)材(cai)與擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)隔離,防止了模(mo)子的(de)過熱和棒(bang)(bang)材(cai)的(de)氧(yang)化(hua)。


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 為了證明擠(ji)壓(ya)時金屬(shu)流動(dong)的(de)這(zhe)一特(te)性,采用無外(wai)層(ceng)偏(pian)析的(de)沸騰鋼鑄坯經擠(ji)壓(ya)成異(yi)型材后,制成顯微磨片試樣觀察其(qi)金屬(shu)流動(dong)的(de)情(qing)況。由圖3-4可以(yi)看到,在(zai)異(yi)型材全長的(de)外(wai)表(biao)(biao)面上,仍(reng)然保留著原來鑄坯表(biao)(biao)面上的(de)一層(ceng)無偏(pian)析組織結構(gou)。


 另(ling)外(wai),在采用合適的(de)(de)(de)和足(zu)夠的(de)(de)(de)玻(bo)璃潤滑劑配合無(wu)外(wai)層偏析的(de)(de)(de)沸騰(teng)鋼(gang)坯(pi)料,經擠(ji)壓(ya)(ya)成(cheng)條材之后(hou),在酸浸高倍試樣(試劑配方為:氯(lv)化銅10g、氯(lv)化亞錫0.5g、氯(lv)化鐵30g、鹽酸(濃)30L,水(稀釋用)500L,乙(yi)醇(chun)500L)上,顯(xian)示的(de)(de)(de)金屬(shu)流(liu)動情況(kuang)(圖3-5)證明,在擠(ji)壓(ya)(ya)過程中(zhong)(zhong),坯(pi)料金屬(shu)的(de)(de)(de)各(ge)個斷(duan)面(mian)(mian)相繼流(liu)過模孔,鋼(gang)坯(pi)中(zhong)(zhong)心部分(fen)的(de)(de)(de)偏析組織在擠(ji)壓(ya)(ya)成(cheng)條材后(hou)仍然留在中(zhong)(zhong)心部位。而(er)無(wu)偏析坯(pi)料的(de)(de)(de)外(wai)表(biao)面(mian)(mian)經擠(ji)壓(ya)(ya)成(cheng)條材后(hou),形成(cheng)了(le)條材無(wu)偏析的(de)(de)(de)外(wai)表(biao)面(mian)(mian)。


圖 3-5.jpg


 圖(tu)3-6所(suo)示為無潤(run)滑(hua)劑(ji)擠(ji)(ji)壓(ya)輕(qing)合金坯(pi)料,擠(ji)(ji)壓(ya)后壓(ya)余的(de)(de)(de)(de)低倍組(zu)織(zhi)圖(tu)像(xiang)。從圖(tu)3-6可(ke)以看出網格(ge),研究(jiu)其(qi)組(zu)織(zhi)結構所(suo)得出的(de)(de)(de)(de)結論是,用(yong)適(shi)當的(de)(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)劑(ji)擠(ji)(ji)壓(ya)條材時,結晶組(zu)織(zhi)很均勻。而(er)條材全長(chang)上的(de)(de)(de)(de)力學性(xing)能是一致的(de)(de)(de)(de),擠(ji)(ji)壓(ya)操作不會影響變形金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)質量(liang)。因為擠(ji)(ji)壓(ya)過程只在(zai)幾秒鐘時(shi)間(jian)內(nei)結束,在(zai)該變(bian)形(xing)條(tiao)件下(xia),能夠(gou)很精(jing)確地掌握金屬的變(bian)形(xing)溫度,變(bian)形(xing)操作(zuo)幾乎是在(zai)“等溫”條(tiao)件下(xia)進行(xing),所以,在(zai)擠壓(ya)制(zhi)品內(nei)可以避(bi)免出


  據(ju)上所述,不銹鋼(gang)(gang)管(guan)熱擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)過程(cheng)中(zhong)的(de)(de)塑性變形(xing),使(shi)金(jin)屬產生的(de)(de)流(liu)動(dong)可(ke)描述如(ru)下(xia)(xia)。當(dang)(dang)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)過程(cheng)開(kai)始時,接近(jin)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)模(mo)(mo)一端的(de)(de)坯料金(jin)屬幾乎旋轉了并流(liu)入(ru)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)模(mo)(mo)和芯棒組成(cheng)的(de)(de)環形(xing)孔隙(xi),形(xing)成(cheng)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)外表面。而坯料的(de)(de)內(nei)層金(jin)屬流(liu)動(dong)超(chao)過外層,形(xing)成(cheng)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)內(nei)表面。在變形(xing)金(jin)屬的(de)(de)穩定流(liu)動(dong)過程(cheng)中(zhong),管(guan)坯的(de)(de)側面轉為相應的(de)(de)鋼(gang)(gang)管(guan)表面。當(dang)(dang)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)過程(cheng)將(jiang)近(jin)結束時,在留有(you)一定壓(ya)余的(de)(de)情況下(xia)(xia),變形(xing)金(jin)屬的(de)(de)流(liu)動(dong)狀況起了改變,金(jin)屬流(liu)動(dong)不僅沿著(zhu)模(mo)(mo)子,而且(qie)還(huan)沿著(zhu)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)墊,形(xing)成(cheng)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)內(nei)表面。可(ke)見(jian),坯料加工(gong)的(de)(de)原始表面的(de)(de)加工(gong)精(jing)度(du)和端面加工(gong)精(jing)度(du)對(dui)于擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)后鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)表面質量(liang)有(you)著(zhu)重要的(de)(de)影(ying)響。


圖3-8.jpg


 圖(tu)3-7所示(shi)(shi)為經(jing)過擠壓(ya)和熱(re)(re)處(chu)理(li)的1Cr18Ni9Ti不銹鋼(gang)(gang)擠壓(ya)條材的顯(xian)微(wei)組織。圖(tu)3-8所示(shi)(shi)為經(jing)過擠壓(ya)、冷拔和熱(re)(re)處(chu)理(li)的0Cr18Ni10不銹鋼(gang)(gang)擠壓(ya)條材的顯(xian)微(wei)組織。擠壓(ya)的方法能夠在三個主要方向(xiang)上進(jin)行壓(ya)力變(bian)形只(zhi)要在工其設計上預先采(cai)政措施,避免(mian)張應力區,行壓(ya)力變(bian)形(應變(bian))。因金屬品種,例(li)如,含鎢量(liang)為18%的高速鋼(gang)(gang)、含鈷量(liang)為4%的S.816(美(mei))、鉬及其合金、球(qiu)墨

鑄鐵以及尼莫尼克(ke)型難熔合金。


  擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)時,研(yan)究金(jin)屬(shu)流(liu)動(dong)(dong)(dong)特(te)點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要問題集(ji)中在(zai)研(yan)究變形在(zai)坯料(liao)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)布。分(fen)(fen)(fen)析(xi)試驗資料(liao)表(biao)明,金(jin)屬(shu)變形時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內摩(mo)(mo)擦是影響變形區大(da)小和形狀的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要因(yin)素。使用(yong)(yong)有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃潤滑(hua)(hua)劑(ji),可以使變形區集(ji)中在(zai)“模(mo)前(qian)(qian)區”,當金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑(su)性一致時,金(jin)屬(shu)各點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)(dong)速度(du)幾乎相等;而當采用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃潤滑(hua)(hua)劑(ji)摩(mo)(mo)擦系數較(jiao)(jiao)大(da)時,金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)(dong)則(ze)(ze)分(fen)(fen)(fen)為兩部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen),中心部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)(dong)速度(du)較(jiao)(jiao)快,外層部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)流(liu)速較(jiao)(jiao)慢;當摩(mo)(mo)擦系數很大(da)時,金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑(su)性變形不(bu)均勻(yun)。根據以上情況分(fen)(fen)(fen)析(xi),擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)時坯料(liao)金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)(dong)可以分(fen)(fen)(fen)為三個區:靠近(jin)模(mo)口的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“模(mo)前(qian)(qian)區”,這(zhe)部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)金(jin)屬(shu)向模(mo)口流(liu)動(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速度(du)很快;接近(jin)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)墊(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“墊(dian)前(qian)(qian)區”,這(zhe)部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)金(jin)屬(shu)由于(yu)溫度(du)較(jiao)(jiao)低,變形較(jiao)(jiao)小,金(jin)屬(shu)流(liu)向中部(bu)(bu);接觸擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“坯料(liao)外層區”,因(yin)為摩(mo)(mo)擦力較(jiao)(jiao)大(da),其中一部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)金(jin)屬(shu)流(liu)向補充中心區,而另(ling)一部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)金(jin)屬(shu)則(ze)(ze)流(liu)向后部(bu)(bu)區,并部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)進(jin)入(ru)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)余料(liao)。


  擠壓時,金屬變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)流(liu)(liu)動不(bu)(bu)(bu)均導致(zhi)制(zhi)品各(ge)點(dian)的(de)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)量不(bu)(bu)(bu)一致(zhi),在(zai)制(zhi)品徑(jing)向截面(mian)上離中心(xin)越(yue)(yue)遠的(de)點(dian),變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)量越(yue)(yue)小。摩擦系數(shu)越(yue)(yue)大(da),變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)沿徑(jing)向分(fen)布的(de)不(bu)(bu)(bu)均勻程度越(yue)(yue)大(da)。不(bu)(bu)(bu)同的(de)材(cai)料,在(zai)相同的(de)潤滑條件下,擠壓不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)(guan)時,其變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)區分(fen)布的(de)大(da)小取決于金屬變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)抗(kang)力與摩擦力的(de)比(bi)值。并(bing)且(qie),隨著(zhu)該比(bi)值的(de)增(zeng)加,不(bu)(bu)(bu)均勻變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)減(jian)小。而最(zui)強烈(lie)的(de)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)集中在(zai)擠壓模(mo)里(li),并(bing)可描(miao)繪(hui)成以(yi)擠壓模(mo)入口錐角線的(de)交點(dian)為(wei)中心(xin)的(de)半圓區內(模(mo)前區),如圖(tu)(tu)3-9所(suo)示。并(bing)且(qie)擠壓高(gao)強度鎳合金管(guan)(guan)以(yi)及(ji)球墨鑄鐵時,所(suo)形(xing)(xing)(xing)(xing)成的(de)金屬流(liu)(liu)動圖(tu)(tu)像(xiang)不(bu)(bu)(bu)變(bian)(bian)。


圖3-9.jpg


 隨(sui)著模孔工作錐(zhui)角度(du)的增大(da),變形區的高度(du)增加。當角度(du)達到一定(ding)值(zhi)時,分布(bu)在擠壓筒和(he)擠壓模壁上被稱為(wei)“死區”的金屬產生(sheng)破(po)(po)裂(lie),破(po)(po)口使(shi)管子表面出現縱向(xiang)折疊和(he)直線形的缺陷。而這(zhe)種情況也(ye)取決于工藝潤滑劑的使(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(gang)管縱向外表面層顯微結構的磨片試樣。


圖3-10.jpg


  表層的顯微結構從圖3-10(a)可以(yi)看出,金屬(shu)流線(xian)纖維平(ping)行分布。說明剪(jian)切(qie)變形被限制(zhi)在(zai)潤滑層(ceng)內,不分布在(zai)金屬(shu)的(de)深處,璃潤滑劑(ji)的(de)效果良(liang)好(hao)。而圖3-10(b)所示為玻璃潤滑劑(ji)薄(bo)膜的(de)連續性(xing)遭到身性的(de)破壞(huai)。在(zai)接觸(chu)工(gong)具處金屬裸露,并粘在(zai)工(gong)具上,之(zhi)后粘離的(de)金屬又隨(sui)同不(bu)(bu)銹鋼管前行(xing)。可(ke)以看出,在(zai)鋼管的(de)入(ru)口處少部分(fen)變形結(jie)構(gou)(gou)呈波浪(lang)形纖維結(jie)構(gou)(gou)。而鄰近的(de)金屬繞(rao)過接觸(chu)處形成不(bu)(bu)均勻變形區(qu),因(yin)此,在(zai)一定(ding)的(de)條(tiao)件下將引起不(bu)(bu)銹鋼管的(de)表(biao)面缺陷。


圖3-11.jpg


  圖3-11顯示了擠壓不(bu)(bu)銹鋼管時金(jin)屬流動的順序,由圖3-11可以看出,坯料兩(liang)端刻有坐標(biao)網(wang)(wang)格經擠壓后,在接(jie)近擠壓模一端的全部(bu)坐標(biao)網(wang)(wang)進入管子(zi)的前端外(wai)表(biao)面(mian)上,并且坐標(biao)網(wang)(wang)變得窄(zhai)了。而管坯表(biao)面(mian)接(jie)近擠壓墊(dian)一端的部(bu)分(fen)在不(bu)(bu)銹鋼管后端形成(cheng)內(nei)表(biao)面(mian)。而這一端帶坐標(biao)網(wang)(wang)格表(biao)面(mian)的其余部(bu)分(fen)留在壓余內(nei)。