研究(jiu)擠(ji)壓時的(de)金屬流動規(gui)律是正確制定(ding)擠(ji)壓工藝(yi)和確保擠(ji)壓制品高質量的(de)基礎。香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼管擠壓時的(de)金屬流動(dong)與(yu)其(qi)擠(ji)(ji)壓時表(biao)面(mian)有(you)無工藝(yi)潤滑(hua)劑或潤滑(hua)劑的(de)好壞(huai)有(you)著密切的(de)關系(xi)。為了說明使(shi)用(yong)潤滑(hua)劑與(yu)不使(shi)用(yong)潤滑(hua)劑的(de)擠(ji)(ji)壓條件的(de)區(qu)別，采用(yong)以(yi)下(xia)試驗方法：在預先從中(zhong)心軸面(mian)切為兩半的(de)圓坯料的(de)平面(mian)上，刻上格(ge)子形的(de)槽(cao)(cao)（圖3-1)。然后(hou)，把兩個相等的(de)部分(fen)(fen)重疊起來，加以(yi)焊接并擠(ji)(ji)壓，擠(ji)(ji)壓后(hou)再重新(xin)分(fen)(fen)開(kai)。如果仔(zi)細地用(yong)合適(shi)的(de)制品填塞(sai)細槽(cao)(cao)，在擠(ji)(ji)壓后(hou)就(jiu)能發現(xian)細槽(cao)(cao)延(yan)長(chang)了，這樣就(jiu)可以(yi)看出擠(ji)(ji)壓香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼管坯料變形過程的全(quan)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(yu)工具之間(jian)的(de)高度摩擦以及坯料表面的(de)冷卻所引(yin)起的(de)變形(xing)阻力(li)的(de)增加所造成的(de)。其后果是在模(mo)座的(de)角(jiao)上(shang)形(xing)成了(le)不移動的(de)部分(fen)金屬成為“死區”。而“死區”的(de)存在，將會導致無潤滑劑擠壓時操(cao)作上(shang)的(de)許多復雜情況。
分析帶(dai)玻(bo)璃(li)(li)潤(run)(run)滑劑(ji)擠(ji)壓(ya)棒(bang)材時(shi)坯料(liao)金屬(shu)的流動情況（圖3-3),可以看(kan)出，擠(ji)壓(ya)時(shi)，具有(you)高(gao)溫(wen)潤(run)(run)滑性能(neng)的玻(bo)璃(li)(li)潤(run)(run)滑劑(ji)（玻(bo)璃(li)(li)墊）被坯料(liao)壓(ya)向(xiang)擠(ji)壓(ya)模，并由于接觸高(gao)溫(wen)坯料(liao)而熔化；熔化的玻(bo)璃(li)(li)潤(run)(run)滑劑(ji)和(he)被擠(ji)壓(ya)的坯料(liao)同(tong)時(shi)流向(xiang)擠(ji)壓(ya)模孔，并從模孔中流出。于是隨著擠(ji)壓(ya)過程的進(jin)行(xing)，玻(bo)璃(li)(li)潤(run)(run)滑墊不(bu)斷(duan)地熔化，并在擠(ji)壓(ya)棒(bang)材的表(biao)面上形成(cheng)一層連(lian)續的厚(hou)度約為0.02mm的玻(bo)璃(li)(li)薄膜，將高(gao)溫(wen)棒(bang)材與擠(ji)壓(ya)模隔離，防(fang)止了模子的過熱和(he)棒(bang)材的氧化。
為了證(zheng)明擠壓(ya)時金屬流(liu)動(dong)的這一特性(xing)，采用(yong)無外(wai)層偏析的沸騰鋼鑄坯經擠壓(ya)成(cheng)異型材(cai)后，制成(cheng)顯微磨片(pian)試樣觀(guan)察(cha)其金屬流(liu)動(dong)的情況。由圖3-4可(ke)以(yi)看到，在異型材(cai)全長的外(wai)表(biao)面上，仍然保留(liu)著原來鑄坯表(biao)面上的一層無偏析組織結構。
另外(wai)，在(zai)采用合適的(de)(de)和足夠的(de)(de)玻璃潤滑劑(ji)(ji)配合無(wu)外(wai)層偏(pian)析的(de)(de)沸騰鋼坯(pi)料(liao)，經擠(ji)壓(ya)成(cheng)條(tiao)(tiao)材(cai)之后，在(zai)酸浸高倍試(shi)(shi)樣(yang)（試(shi)(shi)劑(ji)(ji)配方(fang)為(wei)：氯化銅10g、氯化亞錫(xi)0.5g、氯化鐵30g、鹽(yan)酸（濃）30L,水（稀釋用）500L,乙醇500L)上，顯(xian)示的(de)(de)金屬流動情(qing)況（圖(tu)3-5)證明(ming)，在(zai)擠(ji)壓(ya)過(guo)程中(zhong)，坯(pi)料(liao)金屬的(de)(de)各個斷(duan)面相繼流過(guo)模(mo)孔，鋼坯(pi)中(zhong)心部(bu)分的(de)(de)偏(pian)析組(zu)織在(zai)擠(ji)壓(ya)成(cheng)條(tiao)(tiao)材(cai)后仍然(ran)留(liu)在(zai)中(zhong)心部(bu)位(wei)。而無(wu)偏(pian)析坯(pi)料(liao)的(de)(de)外(wai)表(biao)面經擠(ji)壓(ya)成(cheng)條(tiao)(tiao)材(cai)后，形成(cheng)了條(tiao)(tiao)材(cai)無(wu)偏(pian)析的(de)(de)外(wai)表(biao)面。
圖(tu)3-6所示為(wei)無(wu)潤(run)滑劑擠壓輕合金坯料，擠壓后壓余的(de)低倍組織圖(tu)像。從(cong)圖(tu)3-6可(ke)以看出(chu)網格，研究其組織結構所得(de)出(chu)的(de)結論是(shi)，用適當的(de)潤(run)滑劑擠壓條材時(shi)，結晶組織很(hen)均勻。而條材全(quan)長上的(de)力(li)學性能是(shi)一致的(de)，擠壓操作不會影響變(bian)形金屬(shu)的(de)質量。因(yin)為(wei)擠壓過(guo)程只在幾秒(miao)鐘時(shi)間(jian)內(nei)結束，在該變(bian)(bian)形條件(jian)下(xia)，能夠很精(jing)確地掌握金屬的變(bian)(bian)形溫(wen)度，變(bian)(bian)形操作幾乎是(shi)在“等溫(wen)”條件(jian)下(xia)進(jin)行，所(suo)以(yi)，在擠壓(ya)制品內(nei)可以(yi)避免出
據上所述，不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)熱擠壓過程(cheng)中的(de)(de)塑(su)性變(bian)形(xing)，使(shi)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)產生的(de)(de)流動(dong)可(ke)(ke)描(miao)述如下(xia)。當不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)擠壓過程(cheng)開始時，接近擠壓模一端(duan)的(de)(de)坯料金(jin)(jin)屬(shu)(shu)幾(ji)乎旋轉了(le)并流入(ru)擠壓模和芯(xin)棒組成(cheng)的(de)(de)環形(xing)孔隙，形(xing)成(cheng)鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)外表(biao)(biao)(biao)面。而坯料的(de)(de)內層金(jin)(jin)屬(shu)(shu)流動(dong)超過外層，形(xing)成(cheng)鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)內表(biao)(biao)(biao)面。在變(bian)形(xing)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)穩定(ding)流動(dong)過程(cheng)中，管(guan)(guan)坯的(de)(de)側(ce)面轉為相應的(de)(de)鋼(gang)管(guan)(guan)表(biao)(biao)(biao)面。當擠壓過程(cheng)將近結(jie)束時，在留有(you)(you)一定(ding)壓余的(de)(de)情況(kuang)(kuang)下(xia)，變(bian)形(xing)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)流動(dong)狀況(kuang)(kuang)起了(le)改變(bian)，金(jin)(jin)屬(shu)(shu)流動(dong)不(bu)僅沿著(zhu)模子，而且還沿著(zhu)擠壓墊，形(xing)成(cheng)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)內表(biao)(biao)(biao)面。可(ke)(ke)見，坯料加工的(de)(de)原(yuan)始表(biao)(biao)(biao)面的(de)(de)加工精度和端(duan)面加工精度對于擠壓后(hou)鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面質量(liang)有(you)(you)著(zhu)重要的(de)(de)影響。
圖3-7所示為(wei)經過擠壓和(he)熱(re)處理的(de)1Cr18Ni9Ti不(bu)銹鋼擠壓條(tiao)材的(de)顯微組織。圖3-8所示為(wei)經過擠壓、冷(leng)拔和(he)熱(re)處理的(de)0Cr18Ni10不(bu)銹鋼擠壓條(tiao)材的(de)顯微組織。擠壓的(de)方法能夠在(zai)三個(ge)主要方向上(shang)進行壓力變形只要在(zai)工其設計上(shang)預先采政措施，避免張應力區，行壓力變形（應變）。因金屬品種，例(li)如，含鎢量(liang)為(wei)18%的(de)高速(su)鋼、含鈷(gu)量(liang)為(wei)4%的(de)S.816(美）、鉬及其合金、球墨
鑄(zhu)鐵以及(ji)尼莫尼克型(xing)難熔合金。
擠(ji)壓(ya)時(shi)(shi)，研究金(jin)屬(shu)流(liu)(liu)動(dong)特點的(de)(de)(de)(de)主要(yao)(yao)問(wen)題集中(zhong)在研究變(bian)(bian)形在坯(pi)(pi)料(liao)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)布。分(fen)(fen)(fen)(fen)析試驗資料(liao)表明，金(jin)屬(shu)變(bian)(bian)形時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)內(nei)摩(mo)(mo)擦是影響變(bian)(bian)形區(qu)大(da)(da)小(xiao)和形狀的(de)(de)(de)(de)主要(yao)(yao)因(yin)素(su)。使用有效的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)潤滑(hua)劑，可以使變(bian)(bian)形區(qu)集中(zhong)在“模(mo)前(qian)區(qu)”，當(dang)金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)塑性(xing)一致(zhi)時(shi)(shi)，金(jin)屬(shu)各點的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)速(su)度幾乎相(xiang)等；而(er)當(dang)采用的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)潤滑(hua)劑摩(mo)(mo)擦系數較(jiao)大(da)(da)時(shi)(shi)，金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)則(ze)(ze)分(fen)(fen)(fen)(fen)為兩部(bu)(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)，中(zhong)心部(bu)(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)速(su)度較(jiao)快，外(wai)層部(bu)(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)流(liu)(liu)速(su)較(jiao)慢；當(dang)摩(mo)(mo)擦系數很大(da)(da)時(shi)(shi)，金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)塑性(xing)變(bian)(bian)形不均勻(yun)。根據以上情況分(fen)(fen)(fen)(fen)析，擠(ji)壓(ya)時(shi)(shi)坯(pi)(pi)料(liao)金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)可以分(fen)(fen)(fen)(fen)為三個區(qu)：靠近(jin)模(mo)口的(de)(de)(de)(de)“模(mo)前(qian)區(qu)”，這部(bu)(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)金(jin)屬(shu)向(xiang)(xiang)模(mo)口流(liu)(liu)動(dong)的(de)(de)(de)(de)速(su)度很快；接近(jin)擠(ji)壓(ya)墊的(de)(de)(de)(de)“墊前(qian)區(qu)”，這部(bu)(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)金(jin)屬(shu)由(you)于溫度較(jiao)低，變(bian)(bian)形較(jiao)小(xiao)，金(jin)屬(shu)流(liu)(liu)向(xiang)(xiang)中(zhong)部(bu)(bu)(bu)(bu)；接觸擠(ji)壓(ya)筒的(de)(de)(de)(de)“坯(pi)(pi)料(liao)外(wai)層區(qu)”，因(yin)為摩(mo)(mo)擦力較(jiao)大(da)(da)，其中(zhong)一部(bu)(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)金(jin)屬(shu)流(liu)(liu)向(xiang)(xiang)補充中(zhong)心區(qu)，而(er)另一部(bu)(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)金(jin)屬(shu)則(ze)(ze)流(liu)(liu)向(xiang)(xiang)后(hou)部(bu)(bu)(bu)(bu)區(qu)，并部(bu)(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)進入擠(ji)壓(ya)余料(liao)。
擠(ji)壓時(shi)，金(jin)(jin)(jin)屬變(bian)形(xing)流動不(bu)(bu)均導致(zhi)制(zhi)品各(ge)點的(de)(de)變(bian)形(xing)量(liang)不(bu)(bu)一致(zhi)，在(zai)制(zhi)品徑(jing)向截(jie)面上離中心越(yue)遠(yuan)的(de)(de)點，變(bian)形(xing)量(liang)越(yue)小。摩擦系數越(yue)大，變(bian)形(xing)沿徑(jing)向分布(bu)的(de)(de)不(bu)(bu)均勻(yun)程度(du)越(yue)大。不(bu)(bu)同的(de)(de)材料，在(zai)相同的(de)(de)潤滑條(tiao)件下，擠(ji)壓不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)時(shi)，其變(bian)形(xing)區(qu)分布(bu)的(de)(de)大小取決(jue)于(yu)金(jin)(jin)(jin)屬變(bian)形(xing)抗力與摩擦力的(de)(de)比值。并且，隨著該比值的(de)(de)增加，不(bu)(bu)均勻(yun)變(bian)形(xing)減小。而最強烈(lie)的(de)(de)變(bian)形(xing)集中在(zai)擠(ji)壓模里，并可描(miao)繪成以擠(ji)壓模入(ru)口錐角線的(de)(de)交點為中心的(de)(de)半圓區(qu)內(nei)（模前區(qu)），如(ru)圖3-9所示。并且擠(ji)壓高強度(du)鎳合金(jin)(jin)(jin)管(guan)(guan)以及球墨鑄(zhu)鐵時(shi)，所形(xing)成的(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬流動圖像不(bu)(bu)變(bian)。
隨著模孔工作錐角(jiao)度的(de)(de)增大，變(bian)形區的(de)(de)高(gao)度增加。當角(jiao)度達(da)到一定值(zhi)時(shi)，分布在擠壓筒和(he)擠壓模壁上(shang)被稱為“死區”的(de)(de)金屬產生(sheng)破裂，破口使管子表面出現縱(zong)向折疊和(he)直線形的(de)(de)缺陷。而這種情況也取決于工藝潤滑劑(ji)的(de)(de)使用效(xiao)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。
表層(ceng)的顯(xian)微結(jie)構從圖3-10(a)可以看出，金(jin)屬流(liu)線(xian)纖(xian)維平(ping)行分(fen)布。說明(ming)剪切變形被限制在(zai)潤(run)(run)滑層內(nei)，不分(fen)布在(zai)金(jin)屬的深處，璃潤(run)(run)滑劑(ji)的效果良好。而圖3-10(b)所(suo)示為玻(bo)璃潤(run)(run)滑劑(ji)薄(bo)膜的連續性(xing)遭到身性的(de)破壞。在接觸工(gong)具處金屬(shu)裸露，并粘(zhan)在工(gong)具上，之后粘(zhan)離的(de)金屬(shu)又隨同不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)(guan)前行。可以看出，在鋼管(guan)(guan)的(de)入口處少部分變形結構(gou)呈波(bo)浪(lang)形纖維(wei)結構(gou)。而(er)鄰近(jin)的(de)金屬(shu)繞過接觸處形成(cheng)不(bu)(bu)均勻變形區(qu)，因此，在一定(ding)的(de)條件下將引起不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)(guan)的(de)表面缺陷。
圖(tu)3-11顯示了擠(ji)壓(ya)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)時金屬(shu)流動(dong)的(de)順序，由圖(tu)3-11可以看(kan)出，坯料兩端(duan)刻(ke)有坐標(biao)網(wang)(wang)格經擠(ji)壓(ya)后，在接近擠(ji)壓(ya)模一(yi)端(duan)的(de)全部(bu)(bu)坐標(biao)網(wang)(wang)進(jin)入(ru)管(guan)子的(de)前(qian)端(duan)外表(biao)面(mian)上，并且坐標(biao)網(wang)(wang)變(bian)得(de)窄了。而(er)管(guan)坯表(biao)面(mian)接近擠(ji)壓(ya)墊一(yi)端(duan)的(de)部(bu)(bu)分在不(bu)銹鋼(gang)管(guan)后端(duan)形成內表(biao)面(mian)。而(er)這(zhe)一(yi)端(duan)帶坐標(biao)網(wang)(wang)格表(biao)面(mian)的(de)其余部(bu)(bu)分留在壓(ya)余內。
