浙江至德鋼業有限公司對已進行的在線亞洲日產一區二區:擠壓不銹鋼管試驗研究結果，為進一步了解硅酸鹽潤滑劑在在線亞洲日產一區二區:不銹鋼管的熱擠壓過程中的作用機理和擠壓不銹鋼管表面缺陷的形成原因提供了可能。在鋼管和型材的擠壓過程中，于擠壓模和加熱坯料之間放置一個潤滑墊，作為坯料金屬變形時擠壓模的潤滑。擠壓開始時，擠壓模前的玻璃潤滑墊和模子接觸的一面具有擠壓模預熱的溫度，而玻璃墊與坯料接觸的表面瞬間被加熱到接近坯料的溫度，并開始熔化。進一步在被擠壓金屬變形壓力的作用下，玻璃潤滑劑的所有熔化層逐漸地被擠出，并以潤滑薄膜層的形式覆蓋在擠壓制品的表面上。

 玻璃作為潤(run)滑(hua)劑的(de)作用(yong)機(ji)理在于，玻璃表(biao)(biao)層連續不斷地熔化(hua)，并隨(sui)著(zhu)被(bei)擠壓金屬流出，而且其流出時(shi)比變形金屬有(you)著(zhu)較(jiao)低(di)的(de)位移極限應(ying)力。玻璃潤(run)滑(hua)劑的(de)潤(run)滑(hua)效應(ying)，也即其所降低(di)的(de)摩(mo)擦力，取(qu)決(jue)于摩(mo)擦表(biao)(biao)面(mian)屏(ping)幕作用(yong)的(de)可(ke)靠性和(he)潤(run)滑(hua)層的(de)流變性能。

  如(ru)(ru)果(guo)摩擦表面覆有一(yi)層連續的潤滑薄膜，則接觸中(zhong)的不銹鋼(gang)管(guan)表面的面積就會大范圍地減小。此(ci)時(shi)，其摩擦系數可(ke)以寫(xie)成如(ru)(ru)下形式(shi)：

 由此可見，當保證潤滑劑處于液態動力的潤滑制度時，摩擦(ca)消耗的最低限度才會出(chu)現。

 玻璃潤滑(hua)劑的(de)作用是(shi)使擠(ji)(ji)壓(ya)過程(cheng)中的(de)摩擦力(li)(li)降低(di)到最低(di)的(de)限度，而擠(ji)(ji)壓(ya)時(shi)保(bao)證潤滑(hua)劑液態動力(li)(li)制(zhi)度的(de)重要性(xing)，取決于(yu)該過程(cheng)一系列的(de)特點(dian)。高(gao)溫和高(gao)的(de)單位壓(ya)力(li)(li)，摩擦表(biao)面(mian)(mian)的(de)連續更新(xin)等都(dou)會導致變形金屬與工具的(de)黏(nian)結，使制(zhi)品表(biao)面(mian)(mian)質(zhi)量(liang)惡化。當(dang)潤滑(hua)劑的(de)“機(ji)械阻(zu)力(li)(li)”不(bu)能適應于(yu)擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)(li)的(de)增(zeng)加時(shi)，上述對于(yu)制(zhi)品表(biao)面(mian)(mian)質(zhi)量(liang)的(de)不(bu)利影響就(jiu)會不(bu)可避免(mian)地出現(xian)。此時(shi)，玻璃潤滑(hua)劑的(de)黏(nian)度就(jiu)成為該過程(cheng)的(de)基(ji)本技術(shu)指標。

 潤(run)滑層(ceng)的(de)(de)拉斷和(he)制品缺陷形成(cheng)的(de)(de)最大幾率出現在擠(ji)壓(ya)(ya)模具的(de)(de)出口處(chu)(chu)，可(ke)以觀(guan)察到此處(chu)(chu)變(bian)形金(jin)屬(shu)和(he)工具被熔化的(de)(de)潤(run)滑劑薄(bo)膜隔開(kai)。由于潤(run)滑層(ceng)拉斷而引起變(bian)形金(jin)屬(shu)與工具黏附的(de)(de)結果(guo)，使得在接觸變(bian)形前區(qu)(qu)內金(jin)屬(shu)各個層(ceng)次的(de)(de)均(jun)勻流動遭到破(po)壞，并(bing)形成(cheng)區(qu)(qu)域性(xing)的(de)(de)“阻滯(zhi)(zhi)區(qu)(qu)”。金(jin)屬(shu)各層(ceng)的(de)(de)流動都繞過停滯(zhi)(zhi)區(qu)(qu)而形成(cheng)擠(ji)壓(ya)(ya)不銹鋼管表面層(ceng)的(de)(de)波(bo)浪形的(de)(de)組織。管壁(bi)波(bo)浪形的(de)(de)波(bo)及深度(du)取決(jue)于潤(run)滑劑的(de)(de)黏度(du)與擠(ji)壓(ya)(ya)單位(wei)壓(ya)(ya)力(li)不相適應的(de)(de)程度(du)。

 對帶有(you)表面波(bo)浪形(xing)組(zu)織(zhi)結構不(bu)銹鋼管(guan)的(de)(de)(de)(de)縱向解(jie)剖試樣的(de)(de)(de)(de)顯(xian)微金相組(zu)織(zhi)進行(xing)的(de)(de)(de)(de)觀(guan)察(cha)表明(ming),甚至(zhi)當黏(nian)結區的(de)(de)(de)(de)絕對尺寸并不(bu)大（1~2mm)時，也會導致金屬(shu)與(yu)工具間周期性接觸的(de)(de)(de)(de)特(te)點，而(er)此足以使擠(ji)壓力增(zeng)高。而(er)當低(di)塑性材(cai)料擠(ji)壓的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，例如離心鑄造的(de)(de)(de)(de)Cr18Ni10Ti和0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti,即(ji)會出現橫向拉裂。在各(ge)種(zhong)單位壓力的(de)(de)(de)(de)作用(yong)下(xia)，潤(run)(run)滑劑黏(nian)度的(de)(de)(de)(de)正確選擇能確保(bao)潤(run)(run)滑薄膜的(de)(de)(de)(de)致密性，使擠(ji)壓不(bu)銹鋼管(guan)具有(you)直線成行(xing)的(de)(de)(de)(de)加工流(liu)線型金屬(shu)結構。金屬(shu)纖(xian)維(wei)的(de)(de)(de)(de)平行(xing)分布說明(ming)，變形(xing)金屬(shu)與(yu)工具交界處的(de)(de)(de)(de)位移變形(xing)在潤(run)(run)滑劑層內(nei)是(shi)帶區域性的(de)(de)(de)(de)，并不(bu)波(bo)及不(bu)銹鋼管(guan)的(de)(de)(de)(de)深處。其相應(ying)于擠(ji)壓力的(de)(de)(de)(de)最低(di)點，因為潤(run)(run)滑劑的(de)(de)(de)(de)黏(nian)度會產(chan)生(sheng)運動阻力，并且黏(nian)度越(yue)低(di)，黏(nian)度產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)黏(nian)性阻力越(yue)小。

 但(dan)是(shi)(shi)(shi)，潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)黏(nian)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)降低存在(zai)著某一個界限(xian)，因(yin)為潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)對于擠壓(ya)的(de)(de)(de)阻(zu)(zu)力在(zai)擠壓(ya)過程中會減小，結果導致(zhi)摩擦表(biao)面(mian)(mian)相互靠(kao)近。如果擠壓(ya)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)和(he)模具(ju)之間的(de)(de)(de)最短距離是(shi)(shi)(shi)指以表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)凹凸不(bu)平度(du)(du)(du)相比而言(yan)，則其潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)液態(tai)制(zhi)度(du)(du)(du)會被破壞(huai)。由此，潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)黏(nian)度(du)(du)(du)對于阻(zu)(zu)止(zhi)摩擦表(biao)面(mian)(mian)靠(kao)近的(de)(de)(de)阻(zu)(zu)力應該(gai)是(shi)(shi)(shi)足夠的(de)(de)(de)。潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)黏(nian)度(du)(du)(du)增大到一定的(de)(de)(de)限(xian)度(du)(du)(du)時，并不(bu)會改(gai)變(bian)制(zhi)品表(biao)面(mian)(mian)層的(de)(de)(de)金屬組織，但(dan)是(shi)(shi)(shi)會導致(zhi)擠壓(ya)力成(cheng)比例(li)地增長。潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)黏(nian)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)提高是(shi)(shi)(shi)在(zai)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)層位移阻(zu)(zu)力達到，形金屬內(nei)位移阻(zu)(zu)力數值時才(cai)受到限(xian)制(zhi)。這與母體金屬開始(shi)形成(cheng)環(huan)狀傷痕相關，也是(shi)(shi)(shi)導致(zhi)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)折疊料(liao)劃傷缺陷的(de)(de)(de)原因(yin)。在(zai)這種條(tiao)件下，擠壓(ya)力大大增加。

 擠壓 57mm×7.5mm、63.5mm×5mm、76m×3mm、60mm×3.5mm不銹(xiu)鋼管時，擠壓力與玻璃潤滑(hua)劑黏度相關的試(shi)驗(yan)曲線(xian)的特(te)點得到了證實。

 由(you)圖4-3可知，擠(ji)壓(ya)力(li)的關系(xi)(xi)曲線(xian)有兩(liang)個相應于最低值和最高(gao)值的轉(zhuan)折點。隨(sui)(sui)著玻璃潤滑劑黏(nian)(nian)度的增(zeng)(zeng)大(da)，擠(ji)壓(ya)力(li)開始增(zeng)(zeng)長，然后減小，在此(ci)(ci)以(yi)后又增(zeng)(zeng)長。尤其是對大(da)的變形系(xi)(xi)數時此(ci)(ci)特點更(geng)加(jia)明顯，且此(ci)(ci)曲線(xian)上(shang)的轉(zhuan)折點隨(sui)(sui)著伸(shen)長率的增(zeng)(zeng)加(jia)，向(xiang)玻璃潤滑劑黏(nian)(nian)度增(zeng)(zeng)大(da)一側(ce)移動。

 通(tong)過對(dui)(dui)不銹鋼(gang)管微觀組(zu)織(zhi)的(de)(de)分析可以看(kan)出各(ge)曲線相似的(de)(de)特點。因(yin)而，對(dui)(dui)擠壓力的(de)(de)數值具有(you)影響的(de)(de)是潤(run)滑膜的(de)(de)強度(du)，也即對(dui)(dui)摩擦(ca)表面屏幕化的(de)(de)程度(du)。當潤(run)滑膜的(de)(de)強度(du)不足時，隨著玻(bo)璃潤(run)滑劑(ji)黏度(du)的(de)(de)增(zeng)加，擠壓力增(zeng)大。

  隨著黏度(du)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加，潤滑(hua)(hua)膜的(de)(de)強度(du)提(ti)高(gao)，雙(shuang)相不銹鋼(gang)管(guan)表面(mian)與工具接觸的(de)(de)可能性減(jian)少，擠壓力隨之(zhi)減(jian)小。但隨著潤滑(hua)(hua)劑黏度(du)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加，擠壓力的(de)(de)減(jian)小不可能是無限的(de)(de)。其最低值對應潤滑(hua)(hua)劑保持摩擦表面(mian)充分屏幕(mu)化的(de)(de)條件。潤滑(hua)(hua)劑黏度(du)的(de)(de)進一步(bu)提(ti)高(gao)，相應于流體動(dong)力學理論(lun)的(de)(de)原則會(hui)導致擠壓力的(de)(de)增(zeng)(zeng)長(chang)。

  較(jiao)高的變形系數也取決于較(jiao)大的單位擠(ji)壓力。因此，滑動表面的充分屏幕化在利用高黏度的玻璃(li)潤滑劑(ji)時，才能得到保(bao)障。

  分析碳素鋼(gang)管(guan)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)時(shi)，擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力的(de)參數表明，擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力的(de)最低值相應于使(shi)用(yong)小黏度的(de)玻(bo)璃潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)，因(yin)為碳素鋼(gang)管(guan)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)時(shi)比不銹鋼(gang)管(guan)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)時(shi)的(de)單位壓(ya)(ya)(ya)力低將近一倍半，因(yin)此，其潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)潤(run)滑(hua)(hua)膜的(de)強(qiang)度在(zai)所研究的(de)黏度范圍內是足夠的(de)。而為了(le)使(shi)用(yong)黏度為70Pa·s的(de)玻(bo)璃潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)時(shi)，在(zai)保持較薄的(de)潤(run)滑(hua)(hua)膜的(de)條件(jian)下，也能獲得較好的(de)鋼(gang)管(guan)表面質量。

  當擠壓(ya)低塑性的(de)(de)(de)鋼(gang)種時，采用最(zui)(zui)佳黏(nian)度值的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)具有特別重要的(de)(de)(de)意義。潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)最(zui)(zui)佳參數的(de)(de)(de)偏(pian)差都會導致擠壓(ya)雙相(xiang)不銹鋼(gang)管出現拉裂現象。因此，獲得(de)低塑性質(zhi)鋼(gang)管的(de)(de)(de)前(qian)提之一(yi)是采用能保證在橫斷面內(nei)金屬(shu)均勻流動的(de)(de)(de)潤(run)(run)劑(ji)。即是采用的(de)(de)(de)保證在斷面內(nei)，前(qian)提是使用最(zui)(zui)佳黏(nian)度的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)和將壞料(liao)中的(de)(de)(de)α相(xiang)鐵(tie)素體含(han)量控制在足夠低的(de)(de)(de)水平。

 同時對Cr18Ni10Ti和0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti不銹鋼管擠壓采用離心澆注坯和軋坯進行了比較，軋坯的塑性指標要比離心澆注坯高3倍。結果表明，離心澆注坯擠壓時，金屬外層流動不均勻，并且由于α相含量過高，導致雙相不銹鋼管表明拉裂，而當正確的選擇玻璃潤滑劑時，能夠獲得直線成條的金屬微觀顯微組織的優質產品。

 不銹鋼(gang)管(guan)縱向解剖(pou)試樣(yang)的金相(xiang)觀察(cha)表明，當潤(run)滑劑不適當時(shi)，α相(xiang)以波紋狀層次存(cun)在，而且，裂紋的端(duan)部為α相(xiang)成條(tiao)狀分布(圖 4-4）。

 由圖(tu) 4-4 可以看(kan)出，輕微變形的(de)(de)，處于波谷的(de)(de)被擠壓的(de)(de)金屬，局部的(de)(de)黏結(jie)到工具上。當受阻的(de)(de)金屬粒(li)子(zi)繞過局部的(de)(de)黏結(jie)區(qu)流動時，在金屬中產(chan)生了局部的(de)(de)破碎應力導致不銹鋼管表面裂紋的(de)(de)形成。

 從(cong)上述擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)表面裂(lie)紋形(xing)成的(de)(de)(de)(de)機理(li)可以看(kan)出(chu)，擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)表面裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)形(xing)成與擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)坯(pi)(pi)料的(de)(de)(de)(de)狀態(tai)有(you)關。當擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)缺陷處的(de)(de)(de)(de)α相分布鑄態(tai)金屬(shu)(shu)時(shi)(shi)過低(di)的(de)(de)(de)(de)塑性和過高的(de)(de)(de)(de)α相含量能(neng)導致缺陷的(de)(de)(de)(de)形(xing)成（圖(tu) 3-10b ），而(er)(er)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)較高塑性的(de)(de)(de)(de)軋制坯(pi)(pi)料時(shi)(shi)，在同樣的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)(shu)流動(dong)條件下沒(mei)有(you)裂(lie)紋形(xing)成(圖(tu) 3-10a)。因此(ci)，從(cong)液體動(dong)力(li)學理(li)論(lun)的(de)(de)(de)(de)觀(guan)點來分析擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)雙相不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)結果指出(chu)，擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)效果僅在摩(mo)擦(ca)表面充分屏幕(mu)化的(de)(de)(de)(de)條件下才(cai)有(you)意義。當沒(mei)有(you)液態(tai)動(dong)力(li)摩(mo)擦(ca)制度時(shi)(shi)，黏度不是決(jue)定(ding)潤滑劑效果的(de)(de)(de)(de)因素，而(er)(er)金屬(shu)(shu)與工(gong)具實際的(de)(de)(de)(de)接(jie)觸面積成為其主要(yao)的(de)(de)(de)(de)特性因素。

 試驗(yan)和(he)理論研究表明，潤滑膜的(de)強度(du)(du)主要決定于單位擠壓力，所使用(yong)的(de)玻璃(li)潤滑劑的(de)黏度(du)(du)、金屬的(de)流動速度(du)(du)和(he)模(mo)具(ju)的(de)形(xing)狀。

 當采用(yong)硅酸鹽類潤滑(hua)劑時，擠壓不銹鋼管具有特點的(de)表(biao)面缺(que)陷(xian)之一是“斑痕(hen)”－可(ke)觀(guan)察到(dao)的(de)不平度和(he)微小的(de)斜棱。“斑痕(hen)”發展的(de)程度主要取決(jue)于變形區(qu)內熔化潤滑(hua)劑的(de)數量。

  在液態潤(run)(run)滑制度下，不(bu)銹鋼管表面質量(liang)的(de)(de)改變與潤(run)(run)滑層(ceng)的(de)(de)變化(hua)有(you)(you)關(guan)。這種(zhong)現象在于(yu)，處于(yu)工具和變形(xing)體之間的(de)(de)潤(run)(run)滑介質的(de)(de)作用下，實(shi)現塑性(xing)變形(xing)。由于(yu)潤(run)(run)滑介質本身的(de)(de)不(bu)可(ke)壓縮(suo)性(xing)，而將實(shi)現塑性(xing)變形(xing)所需要的(de)(de)壓力傳遞給變形(xing)體。綜合結(jie)晶力學(xue)性(xing)能的(de)(de)各自異性(xing)，該壓力會(hui)導致斑(ban)痕(hen)的(de)(de)形(xing)成。由于(yu)多晶體受外力系的(de)(de)作用，則塑性(xing)變形(xing)不(bu)是同(tong)時所有(you)(you)的(de)(de)晶粒內開始。首先其在滑移平面方(fang)位取(qu)向最有(you)(you)利的(de)(de)晶粒內發生。

  如上(shang)所述(shu)，可以設定，由不(bu)同取向(xiang)的品粒成的多(duo)晶體的受(shou)壓變形(xing)圖(tu)如圖(tu) 4-5 所示。

 可能的滑移平面與圖面相交在每一個晶粒內部，以斜線表示。在與受力方向呈45°布置的滑移面中的晶粒（品粒Ⅰ)中首先建立滑移塑性變形條件，因為在這些平面內切向應力達到最大值。在與受力方向垂直和平行的滑移面附近的品粒（晶粒Ⅱ和Ⅲ）中塑性變形的條件不存在，因為在這些平面內的切應力等于0。具有滑移面過渡取向的晶粒同樣將沒有塑性變形。由于晶粒I開始塑性變形的結果，而其余晶粒將引起彈性變形。

 當無潤滑劑變(bian)形(xing)(xing)時，晶(jing)(jing)粒的(de)(de)相互影響會消除其過早的(de)(de)變(bian)形(xing)(xing)。而(er)當帶(dai)潤滑劑變(bian)形(xing)(xing)時，則變(bian)形(xing)(xing)情況可能取決(jue)于(yu)潤滑層的(de)(de)厚度(du)。靠近潤滑層的(de)(de)個(ge)別(bie)晶(jing)(jing)粒的(de)(de)選擇性變(bian)形(xing)(xing)的(de)(de)程度(du)取決(jue)于(yu)晶(jing)(jing)粒的(de)(de)類型，即(ji)滑移系的(de)(de)數目。

 多(duo)(duo)相合金(jin)的(de)(de)選擇性(xing)變(bian)形(xing)幾(ji)率更(geng)大(da)，因為這(zhe)類合金(jin)的(de)(de)結(jie)晶(jing)不(bu)僅(jin)區(qu)別于取向，而(er)(er)且(qie)還區(qu)別于化學(xue)組成(cheng)(cheng)以(yi)及強度(du)(du)特性(xing)，而(er)(er)且(qie)時(shi)常區(qu)別于晶(jing)間結(jie)合力的(de)(de)強弱(ruo)。如前所述，潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)密實(shi)性(xing)未遭(zao)破壞時(shi)，將不(bu)均勻地被擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)進塑(su)性(xing)金(jin)屬，在(zai)其(qi)(qi)表(biao)面上形(xing)成(cheng)(cheng)與(yu)薄膜厚(hou)(hou)度(du)(du)成(cheng)(cheng)比例的(de)(de)印(yin)痕。因此，潤(run)滑(hua)(hua)膜的(de)(de)厚(hou)(hou)度(du)(du)應該是最薄的(de)(de)。這(zhe)可以(yi)借(jie)助于提高(gao)潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)黏度(du)(du)，或者靠提高(gao)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)速度(du)(du)來減少金(jin)屬與(yu)潤(run)滑(hua)(hua)墊接觸的(de)(de)持續時(shi)間來達到(dao)。在(zai)許(xu)多(duo)(duo)情(qing)況(kuang)下，這(zhe)取決(jue)于潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)與(yu)金(jin)屬的(de)(de)熱物理性(xing)能，以(yi)及其(qi)(qi)間的(de)(de)熱交換(huan)條件。而(er)(er)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)結(jie)果在(zai)實(shi)際上并不(bu)取決(jue)于玻璃潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)化學(xue)成(cheng)(cheng)分(fen)，僅(jin)要求(qiu)其(qi)(qi)在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)過程(cheng)中不(bu)會(hui)引(yin)起黏度(du)(du)值的(de)(de)改變(bian)。采(cai)用(yong)同樣的(de)(de)黏度(du)(du)值，而(er)(er)具有不(bu)同化學(xue)成(cheng)(cheng)分(fen)的(de)(de)玻璃潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)后，得到(dao)相應于大(da)致相同的(de)(de)鋼管表(biao)面上的(de)(de)微觀凹凸不(bu)平度(du)(du)和(he)條狀微觀組織的(de)(de)彎曲程(cheng)度(du)(du)。

 擠壓(ya)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)表(biao)(biao)面(mian)上(shang)的(de)(de)“水紋(wen)”來(lai)源于坯料在(zai)(zai)擠壓(ya)筒內鐓粗(cu)時(shi)，車削刀痕形(xing)成(cheng)的(de)(de)微小疊(die)痕。疊(die)痕特別明顯地表(biao)(biao)現在(zai)(zai)擠壓(ya)模(mo)的(de)(de)圓錐(zhui)形(xing)部分。從擠壓(ya)模(mo)擠出的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)在(zai)(zai)模(mo)口處坯料表(biao)(biao)面(mian)開始劇烈地伸長，疊(die)痕被拉(la)長，并(bing)取決于其原始深(shen)度，在(zai)(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)表(biao)(biao)面(mian)上(shang)以(yi)“水紋(wen)”的(de)(de)形(xing)式留(liu)下痕跡。當(dang)潤(run)滑劑熔(rong)化(hua)的(de)(de)薄(bo)膜越厚時(shi)，疊(die)痕也(ye)越大，并(bing)在(zai)(zai)通過模(mo)子(zi)后(hou)變得平滑，在(zai)(zai)管(guan)子(zi)表(biao)(biao)面(mian)形(xing)成(cheng)更(geng)粗(cu)的(de)(de)水紋(wen)。采用合(he)乎要求的(de)(de)潤(run)滑劑，當(dang)黏度系數(shu)n=70Pa·8時(shi)，可以(yi)很大程度地減輕上(shang)述缺陷形(xing)成(cheng)的(de)(de)機理作(zuo)用 （圖 4-7）。

 曾(ceng)經(jing)采用表(biao)面粗糙(cao)度(du)R.=2.5~5μm(V5)的(de)(de)離心鑄(zhu)造管(guan)坯擠(ji)壓成(cheng)管(guan)子(zi)后(hou)，檢(jian)查其表(biao)面質量，結(jie)果(guo)由于不銹(xiu)鋼管(guan)表(biao)面粗糙(cao)度(du)和疊痕嚴重而報廢。對于擠(ji)壓管(guan)坯金(jin)屬(shu)的(de)(de)試(shi)驗(yan)研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming)，鑄(zhu)坯具有相(xiang)對于坯料的(de)(de)軸心徑向(xiang)取向(xiang)的(de)(de)粗大樹(shu)枝狀奧氏體柱狀晶的(de)(de)獨特(te)結(jie)構(gou)，導致(zhi)其在變形時對金(jin)屬(shu)流動(dong)產生很大的(de)(de)影響(xiang)。

軋坯圓(yuan)柱(zhu)形試(shi)樣鐓粗之后擁有表面(mian)光滑正確的鼓形試(shi)樣（圖 4-8 a）。鑄坯圓(yuan)柱(zhu)形試(shi)樣鐓粗之后則具有中心樹枝狀(zhuang)奧氏體拉長的橢(tuo)圓(yuan)形狀(zhuang)。在鑄造金屬(shu)的側面(mian)，得帶(dai)微小疊痕(hen)的粗糙表面(mian)當變形程(cheng)度(du)提高時(shi)，疊痕(hen)擴大。

上述軋坯和離心(xin)鑄(zhu)坯的鐓(dui)粗試驗(yan)結果可(ke)以(yi)揭示離心(xin)鑄(zhu)坯擠壓時，形成制(zhi)品表(biao)面粗糙的原因。

 鑄態金屬(shu)化學成分的不(bu)(bu)(bu)均勻性和粗(cu)晶(jing)結構引起(qi)金屬(shu)微觀(guan)組(zu)織的不(bu)(bu)(bu)均勻性，導致(zhi)其力(li)學性能的不(bu)(bu)(bu)均勻。在鐓粗(cu)過(guo)程中，金屬(shu)充滿擠(ji)壓(ya)筒時，導致(zhi)管坯表面粗(cu)糙。坯料表面的粗(cu)糙度不(bu)(bu)(bu)取決于玻璃(li)潤滑劑(ji)的選擇。擠(ji)壓(ya)前空心坯表面的粗(cu)糙同(tong)樣會(hui)惡化鋼管的表面質量。

 鐓(dui)粗(cu)過(guo)程(cheng)中較(jiao)小的(de)鐓(dui)鍛比可減小鐓(dui)粗(cu)后空心坯的(de)表面粗(cu)糙程(cheng)度。

 當(dang)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)鑄(zhu)態金(jin)屬時，采用具有更薄潤(run)滑(hua)膜(mo)的結晶型潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)(ji)取代玻(bo)璃潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)(ji)以取得較(jiao)好(hao)的效果。擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)鋼(gang)管(guan)表面的最普遍的缺陷是斑(ban)痕和劃傷，其產生是由于(yu)對擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)過程參(can)數(shu)中玻(bo)璃潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)(ji)黏度的選擇不當(dang)造(zao)成的。同樣，如坯料前(qian)端棱角(jiao)倒(dao)圓(yuan)半徑不足，會導致由于(yu)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)時校緣(yuan)過冷(leng)，在擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)模旁出現停滯區(qu)，并將(jiang)其拉(la)入變形區(qu)內而導致鋼(gang)管(guan)表面拉(la)痕缺陷。

 為了(le)獲得良好的(de)不銹(xiu)鋼管內(nei)(nei)表面(mian)質量，必(bi)須使用較小粒度（0.4mm以下(xia)）的(de)玻璃(li)潤(run)(run)滑劑(ji)，但對(dui)于帶通制冷卻芯體和金屬變(bian)形高流速的(de)擠(ji)壓(ya)工序(xu)，雖然(ran)其(qi)對(dui)鋼管內(nei)(nei)表面(mian)有導致(zhi)刮(gua)傷和氣孔缺陷的(de)危險，其(qi)潤(run)(run)滑的(de)原始(shi)參數可不必(bi)像玻璃(li)墊那樣選(xuan)擇在潤(run)(run)滑層內(nei)(nei)具有溫度區別的(de)雙(shuang)層擠(ji)壓(ya)玻璃(li)潤(run)(run)滑墊。

為(wei)了(le)獲得優(you)良的鋼(gang)管(guan)內表面，在擠壓前向管(guan)坯內孔精確地(di)計量和(he)均勻地(di)供給潤(run)滑劑具有很大的意義。

 一(yi)般向管坯內孔供(gong)給玻(bo)璃(li)潤滑(hua)劑粉(fen)末(mo)的(de)分量借助于半圓形長勺(shao)盛滿(man)玻(bo)璃(li)潤滑(hua)劑粉(fen)未后伸入并傾倒在(zai)(zai)坯料(liao)內孔內，然后通過坯料(liao)在(zai)(zai)鋪滿(man)玻(bo)璃(li)粉(fen)的(de)斜(xie)臺板上(shang)滾動(dong)或在(zai)(zai)一(yi)個旋轉的(de)裝滿(man)玻(bo)璃(li)粉(fen)的(de)布(bu)料(liao)裝置下轉動(dong)時，玻(bo)璃(li)潤滑(hua)劑即均勻地分布(bu)并熔化在(zai)(zai)內孔表面上(shang)。

 當(dang)送(song)(song)入到坯料內(nei)(nei)孔(kong)的(de)(de)(de)玻璃潤(run)(run)滑劑(ji)不能做到均(jun)勻地覆(fu)蓋在坯料的(de)(de)(de)內(nei)(nei)表面時，就會導致管(guan)材內(nei)(nei)表面的(de)(de)(de)一側(ce)由(you)于潤(run)(run)滑劑(ji)過量(liang)而(er)引(yin)起擠(ji)壓鋼(gang)(gang)管(guan)內(nei)(nei)表面產生氣泡和巨大的(de)(de)(de)斑痕(hen)缺陷(xian)。而(er)另(ling)一側(ce)則(ze)因為潤(run)(run)滑劑(ji)的(de)(de)(de)不足(zu)而(er)出(chu)現劃傷帶。為了避免上(shang)述缺陷(xian)的(de)(de)(de)產生，必須根據擠(ji)壓鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)不同規格，采(cai)用(yong)不同尺寸的(de)(de)(de)送(song)(song)粉長勺，控制送(song)(song)入管(guan)坯內(nei)(nei)孔(kong)的(de)(de)(de)玻璃潤(run)(run)滑劑(ji)數量(liang)。

控制對不同規(gui)格鋼管擠壓坯料內(nei)孔(kong)的布(bu)粉(fen)數量，建議通過以(yi)下經驗公式計算送粉(fen)半圓形長勺的直徑(jing)：

 潤滑(hua)劑(ji)的噴涂均勻(yun)度(du)還取決于磨(mo)碎程度(du)（玻(bo)璃(li)粉的粒(li)(li)度(du)）。粉塵狀(zhuang)的潤滑(hua)劑(ji)（顆(ke)粒(li)(li)直徑小于0.1mm)沿管(guan)坯內表面分布的均勻(yun)程度(du)要比粗粉差(cha)一些。當(dang)采用玻(bo)璃(li)粉的粒(li)(li)度(du)為0.25~0.40mm 時，能得到最(zui)佳內表面質量的擠壓不銹鋼管(guan)。

非常重要的(de)(de)一點是，要采用(yong)內(nei)孔直(zhi)徑(jing)不(bu)超過擠壓(ya)芯(xin)棒(bang)直(zhi)徑(jing)5~7mm的(de)(de)空心管(guan)坯(pi)。否(fou)則在鐓粗(cu)時，潤(run)滑墊(dian)的(de)(de)材(cai)料會擠入管(guan)坯(pi)和芯(xin)棒(bang)之間的(de)(de)縫(feng)隙，而導(dao)致擠壓(ya)鋼管(guan)內(nei)壁的(de)(de)氣孔和刮傷缺(que)陷。并且，隨著管(guan)坯(pi)和芯(xin)棒(bang)間縫(feng)隙的(de)(de)增大，不(bu)銹鋼管(guan)內(nei)表面缺(que)陷的(de)(de)數量(liang)和范(fan)圍增加(jia)。當采用(yong)爐渣和結晶型潤(run)滑劑制(zhi)作潤(run)滑墊(dian)時，這一點尤為重要。嚴格地講，這類(lei)潤(run)滑劑不(bu)適合(he)管(guan)坯(pi)內(nei)表面的(de)(de)潤(run)滑。

此外，當(dang)滾涂(tu)玻(bo)璃粉時(shi)，如在坯(pi)料外表面上聚集厚厚的一層玻(bo)璃粉，將會(hui)導致(zhi)擠(ji)壓鋼(gang)管外表面嚴重的“樺(hua)樹皮痕”缺陷(xian)。為了(le)消除這一缺陷(xian)，曾研(yan)究使(shi)用天(tian)然礦物質作為潤(run)滑劑，促使(shi)其形成(cheng)薄薄的一層潤(run)滑膜，而無需復雜地修(xiu)補失(shi)去(qu)連續性的坯(pi)料表面潤(run)滑層。

對各種礦物(wu)質黏(nian)度及(ji)熱物(wu)理參數的(de)研究表(biao)(biao)明，在1150~1250℃溫(wen)度范圍內(nei)(nei)，用于坯(pi)(pi)料(liao)外表(biao)(biao)面(mian)(mian)滾(gun)(gun)粉(fen)(fen)的(de)在每硼石(shi)(shi)(shi)和硅(gui)鈣硼石(shi)(shi)(shi)一鈣鐵(tie)輝(hui)石(shi)(shi)(shi)一石(shi)(shi)(shi)榴(liu)石(shi)(shi)(shi)完全符合潤(run)滑(hua)(hua)劑的(de)要求。而采(cai)用這類潤(run)滑(hua)(hua)劑的(de)實際效果(guo)在于潤(run)滑(hua)(hua)劑能均(jun)勻地(di)(di)(di)滾(gun)(gun)涂到(dao)環料(liao)的(de)外表(biao)(biao)面(mian)(mian)。但操作時，粗糙地(di)(di)(di)撒粉(fen)(fen)到(dao)斜(xie)滾(gun)(gun)板上(shang)(shang)(shang)，引起(qi)在坯(pi)(pi)料(liao)上(shang)(shang)(shang)玻璃(li)層薄的(de)地(di)(di)(di)方先熔化而成(cheng)斑點覆蓋在其表(biao)(biao)面(mian)(mian)上(shang)(shang)(shang)。穿孔或擠壓(ya)時，變形區的(de)潤(run)滑(hua)(hua)膜失去連(lian)續性，不僅導致空心坯(pi)(pi)和擠壓(ya)鋼管的(de)內(nei)(nei)表(biao)(biao)面(mian)(mian)缺(que)陷，而且(qie)引起(qi)管坯(pi)(pi)和鋼管的(de)壁厚(hou)不均(jun)，同時也降(jiang)低了穿孔筒(tong)和擠壓(ya)筒(tong)內(nei)(nei)襯的(de)使用壽命。只有均(jun)勻地(di)(di)(di)滾(gun)(gun)涂潤(run)滑(hua)(hua)劑時，才能滿足穿孔和擠壓(ya)對潤(run)滑(hua)(hua)劑的(de)工藝要求。

 在(zai)(zai)擠(ji)壓時，擠(ji)壓筒內襯的(de)直徑對于擠(ji)壓坯料表面潤(run)(run)滑用(yong)的(de)潤(run)(run)滑墊(dian)的(de)致密度的(de)要求具(ju)有(you)(you)重要意義。使用(yong)結晶(jing)型(xing)潤(run)(run)滑劑(ji)和(he)使用(yong)玻(bo)璃潤(run)(run)滑劑(ji)的(de)情況不同。結品型(xing)潤(run)(run)滑劑(ji)在(zai)(zai)使用(yong)時，其(qi)和(he)高(gao)(gao)溫坯料接觸(chu)后沒有(you)(you)逐漸軟化的(de)過程，而是當其(qi)表面層達(da)到熔(rong)化國(guo)度時，瞬時地熔(rong)化。并且熔(rong)融(rong)態的(de)結晶(jing)型(xing)潤(run)(run)滑劑(ji)具(ju)有(you)(you)很(hen)低的(de)黏(nian)度。一般認(ren)為，在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下潤(run)(run)滑劑(ji)的(de)低黏(nian)度會導致高(gao)(gao)壓下擠(ji)壓時的(de)不良效果。

 但正(zheng)是由于這類潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)在(zai)擠壓時(shi)(shi)迅(xun)速地由固(gu)態(tai)過渡到液態(tai)，以及當溫度降(jiang)低時(shi)(shi)又迅(xun)速地由液態(tai)轉(zhuan)變(bian)為(wei)固(gu)態(tai)的(de)(de)特性，使擠壓鋼管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)質量得到了(le)(le)改善，消除了(le)(le)不銹鋼管(guan)(guan)(guan)上的(de)(de)裂(lie)紋缺(que)陷。這是由于當潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)表層達到熔(rong)化溫度時(shi)(shi)，即瞬時(shi)(shi)的(de)(de)熔(rong)化并(bing)由被擠出的(de)(de)金屬帶(dai)出模(mo)孔(kong)，均勻地覆蓋在(zai)鋼管(guan)(guan)(guan)表面(mian)上，在(zai)擠壓模(mo)的(de)(de)出口處已(yi)不存在(zai)潤(run)滑(hua)(hua)墊，而熔(rong)化的(de)(de)覆蓋在(zai)制(zhi)品表面(mian)上的(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)薄膜與(yu)冷態(tai)的(de)(de)工(gong)具相接觸，并(bing)迅(xun)速地凝(ning)結成極薄的(de)(de)制(zhi)品表面(mian)覆蓋層，急劇地提高(gao)了(le)(le)潤(run)滑(hua)(hua)層的(de)(de)屏幕(mu)特性。雖然(ran)結晶型(xing)潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)熔(rong)化溫度有很大的(de)(de)差(cha)別，而對得到的(de)(de)無(wu)裂(lie)紋缺(que)陷的(de)(de)不銹鋼管(guan)(guan)(guan)來看(kan)其(qi)潤(run)滑(hua)(hua)層的(de)(de)強度已(yi)是足夠的(de)(de)了(le)(le)。

 結晶型潤(run)(run)(run)滑劑(ji)(ji)對于(yu)(yu)擠壓不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)表面(mian)質量具有(you)的(de)(de)(de)較(jiao)實質性的(de)(de)(de)影響的(de)(de)(de)是(shi)潤(run)(run)(run)滑劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)數(shu)量。當(dang)(dang)潤(run)(run)(run)滑劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)熔(rong)化溫度(du)與擠壓過(guo)程溫度(du)相(xiang)適應(ying)時(shi)，獲(huo)得(de)了最佳結果(guo)。即(ji)潤(run)(run)(run)滑劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)熔(rong)化溫度(du)與擠壓過(guo)程坯料(liao)金(jin)屬溫度(du)之(zhi)差取(qu)決于(yu)(yu)變(bian)形材(cai)料(liao)，其最佳值應(ying)為80~150℃.當(dang)(dang)上述溫差增大(da)時(shi)，會導致鋼(gang)管(guan)表面(mian)質量惡化，這(zhe)可在采用低黏度(du)的(de)(de)(de)玻璃潤(run)(run)(run)滑劑(ji)(ji)時(shi)能觀(guan)察到(dao)。而當(dang)(dang)該(gai)溫差減小時(shi)會導致劃(hua)傷(shang)缺陷。

 曾采用高(gao)(gao)爐(lu)爐(lu)渣來制作在1150~1200℃溫度(du)(du)范(fan)圍內使(shi)用的潤滑(hua)墊(dian)。但(dan)高(gao)(gao)爐(lu)爐(lu)渣的潤滑(hua)機理與(yu)玻璃和結晶型潤滑(hua)劑相比較的主(zhu)要區別(bie)在于，高(gao)(gao)爐(lu)爐(lu)渣的熔化溫度(du)(du)高(gao)(gao)達1280~1320℃,相應的擠壓溫度(du)(du)為1180~1200℃。

從粒化(hua)的(de)(de)高爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)渣加熱時的(de)(de)放熱效應（圖 4-9）可以看出，在實(shi)驗室爐(lu)(lu)內慢(man)速加熱時爐(lu)(lu)溫(wen)和(he)渣溫(wen)的(de)(de)變(bian)化(hua)特點(dian)在850~950℃溫(wen)度下，爐(lu)(lu)渣發(fa)生(sheng)玻璃狀(zhuang)成分的(de)(de)再結晶和(he)使潤滑(hua)劑補充(chong)加熱的(de)(de)放熱反應。

 在(zai)850~950℃溫(wen)度(du)(du)(du)下，預焙燒過的(de)爐(lu)渣(zha)無放(fang)熱(re)(re)效應。高爐(lu)爐(lu)渣(zha)的(de)潤滑作用是當潤滑墊的(de)表(biao)面與變(bian)(bian)形金(jin)屬(shu)接觸(chu)時(shi)(shi)被加熱(re)(re)到接近金(jin)屬(shu)變(bian)(bian)形時(shi)(shi)的(de)溫(wen)度(du)(du)(du)。而(er)同時(shi)(shi)發(fa)生(sheng)的(de)再結晶(jing)放(fang)熱(re)(re)反(fan)應，導致潤滑墊的(de)表(biao)層溫(wen)度(du)(du)(du)提(ti)高到1300~1320℃,在(zai)此溫(wen)度(du)(du)(du)下，潤滑墊表(biao)面熔化，并使拼壓過程正常地進(jin)行。

 應(ying)該指出，使用在(zai)950℃下專門焙燒的(de)(de)(de)高爐(lu)爐(lu)渣(zha)(zha)潤滑(hua)墊時(shi)，由于爐(lu)渣(zha)(zha)來不(bu)及熔化，擠壓不(bu)銹鋼(gang)管表面(mian)出現嚴重(zhong)的(de)(de)(de)擦(ca)傷(shang)。可見高爐(lu)爐(lu)渣(zha)(zha)與熱(re)環(huan)料緊密接時(shi)，在(zai)爐(lu)渣(zha)(zha)再結(jie)晶的(de)(de)(de)放(fang)熱(re)效(xiao)應(ying)和變形熱(re)的(de)(de)(de)同(tong)時(shi)作用下才會(hui)有(you)效(xiao)。而當沒(mei)有(you)放(fang)熱(re)效(xiao)應(ying)或(huo)無變形熱(re)的(de)(de)(de)情況下，達不(bu)到爐(lu)渣(zha)(zha)熔化所需要(yao)的(de)(de)(de)溫度時(shi)，也起不(bu)到潤滑(hua)劑的(de)(de)(de)作用。因為(wei)爐(lu)渣(zha)(zha)再結(jie)晶熱(re)在(zai)變形開始前來不(bu)及傳遞開，所以爐(lu)渣(zha)(zha)作為(wei)不(bu)銹鋼(gang)管坯(pi)內表面(mian)的(de)(de)(de)潤滑(hua)劑是(shi)不(bu)合適(shi)的(de)(de)(de)。