研究(jiu)擠(ji)壓時(shi)的(de)金屬(shu)流(liu)動規律是正確制定(ding)擠(ji)壓工藝和確保擠(ji)壓制品高質(zhi)量的(de)基礎。香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼管擠壓時的金屬(shu)流動與(yu)(yu)其擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)時表(biao)面有無工(gong)藝潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑或潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑的好壞有著密(mi)切的關系(xi)。為了(le)說(shuo)明使用潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑與(yu)(yu)不使用潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑的擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)條件的區別，采用以(yi)下試驗方法：在預先從中(zhong)心軸(zhou)面切為兩半(ban)的圓坯料的平面上，刻上格子(zi)形的槽(cao)(cao)（圖3-1)。然后，把兩個相等的部分重(zhong)疊起來，加以(yi)焊(han)接并(bing)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)，擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)后再重(zhong)新分開。如(ru)果(guo)仔細(xi)地用合適的制品(pin)填塞細(xi)槽(cao)(cao)，在擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)后就(jiu)能發現細(xi)槽(cao)(cao)延長了(le)，這(zhe)樣就(jiu)可以(yi)看出擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼管坯料變形(xing)過程的全貌。
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(yu)工具之間的高度摩擦(ca)以(yi)及坯料表面的冷卻所引起的變形阻力(li)的增(zeng)加所造成(cheng)(cheng)的。其(qi)后果是在模(mo)座的角上形成(cheng)(cheng)了(le)不移動的部(bu)分(fen)金屬(shu)成(cheng)(cheng)為“死區”。而“死區”的存(cun)在，將會導(dao)致無潤滑劑擠壓時操(cao)作上的許多復(fu)雜(za)情(qing)況。
分析帶(dai)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)潤滑(hua)劑擠(ji)壓(ya)棒(bang)材(cai)時坯(pi)料金(jin)屬(shu)的(de)流(liu)動情況（圖(tu)3-3),可以看出(chu)(chu)，擠(ji)壓(ya)時，具有(you)高(gao)溫潤滑(hua)性(xing)能的(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)潤滑(hua)劑（玻(bo)(bo)(bo)璃(li)墊）被(bei)坯(pi)料壓(ya)向擠(ji)壓(ya)模(mo)，并(bing)由于接觸(chu)高(gao)溫坯(pi)料而熔化(hua)；熔化(hua)的(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)潤滑(hua)劑和被(bei)擠(ji)壓(ya)的(de)坯(pi)料同(tong)時流(liu)向擠(ji)壓(ya)模(mo)孔(kong)，并(bing)從模(mo)孔(kong)中流(liu)出(chu)(chu)。于是隨著擠(ji)壓(ya)過程的(de)進行，玻(bo)(bo)(bo)璃(li)潤滑(hua)墊不斷地(di)熔化(hua)，并(bing)在擠(ji)壓(ya)棒(bang)材(cai)的(de)表面上形成一層連續的(de)厚度約為0.02mm的(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)薄膜，將高(gao)溫棒(bang)材(cai)與擠(ji)壓(ya)模(mo)隔離，防(fang)止了(le)模(mo)子的(de)過熱(re)和棒(bang)材(cai)的(de)氧(yang)化(hua)。
為(wei)了證明擠(ji)壓時金屬(shu)流動(dong)的(de)(de)這一特性，采用無(wu)外(wai)層偏析(xi)的(de)(de)沸騰鋼鑄坯(pi)經擠(ji)壓成異(yi)型材后，制成顯微(wei)磨片試(shi)樣觀察(cha)其金屬(shu)流動(dong)的(de)(de)情(qing)況。由圖3-4可以看到(dao)，在異(yi)型材全長的(de)(de)外(wai)表面(mian)上(shang)，仍然保留著原來(lai)鑄坯(pi)表面(mian)上(shang)的(de)(de)一層無(wu)偏析(xi)組(zu)織結構(gou)。
另外，在采用合適的和足夠的玻璃潤滑劑(ji)配合無外層偏析(xi)的沸騰鋼坯(pi)(pi)料(liao)(liao)，經(jing)擠(ji)(ji)壓成(cheng)條材之(zhi)后(hou)，在酸(suan)浸高倍試樣（試劑(ji)配方為(wei)：氯(lv)化銅10g、氯(lv)化亞(ya)錫(xi)0.5g、氯(lv)化鐵30g、鹽酸(suan)（濃）30L,水（稀(xi)釋用）500L,乙醇500L)上，顯(xian)示的金(jin)屬(shu)流動情況(kuang)（圖3-5)證明，在擠(ji)(ji)壓過程(cheng)中(zhong)，坯(pi)(pi)料(liao)(liao)金(jin)屬(shu)的各個斷面(mian)相(xiang)繼流過模(mo)孔，鋼坯(pi)(pi)中(zhong)心(xin)(xin)部(bu)(bu)分(fen)的偏析(xi)組織在擠(ji)(ji)壓成(cheng)條材后(hou)仍然留在中(zhong)心(xin)(xin)部(bu)(bu)位。而無偏析(xi)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)的外表(biao)面(mian)經(jing)擠(ji)(ji)壓成(cheng)條材后(hou)，形(xing)成(cheng)了條材無偏析(xi)的外表(biao)面(mian)。
圖3-6所(suo)示(shi)為(wei)無潤滑劑擠(ji)(ji)壓(ya)輕合(he)金(jin)坯料，擠(ji)(ji)壓(ya)后壓(ya)余的(de)低倍組(zu)織圖像(xiang)。從圖3-6可(ke)以看出網格，研究其(qi)組(zu)織結構(gou)所(suo)得出的(de)結論是(shi)，用適當的(de)潤滑劑擠(ji)(ji)壓(ya)條材時(shi)，結晶組(zu)織很(hen)均勻。而條材全長上的(de)力(li)學性(xing)能是(shi)一致(zhi)的(de)，擠(ji)(ji)壓(ya)操(cao)作不會影響變形金(jin)屬的(de)質(zhi)量。因為(wei)擠(ji)(ji)壓(ya)過程(cheng)只在幾秒(miao)鐘時(shi)間內結(jie)束，在該變(bian)形(xing)條件(jian)下(xia)，能夠很精確地掌握金(jin)屬(shu)的變(bian)形(xing)溫(wen)度，變(bian)形(xing)操作幾乎是在“等溫(wen)”條件(jian)下(xia)進(jin)行，所以，在擠壓制品內可以避免出
據(ju)上(shang)所(suo)述，不銹鋼(gang)管(guan)(guan)熱擠(ji)壓(ya)過程(cheng)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)塑性變(bian)形(xing)(xing)(xing)，使金(jin)屬(shu)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)流動可(ke)(ke)描述如下。當(dang)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)擠(ji)壓(ya)過程(cheng)開始(shi)(shi)時，接近擠(ji)壓(ya)模(mo)一(yi)端的(de)(de)(de)(de)(de)坯(pi)料(liao)金(jin)屬(shu)幾乎旋轉(zhuan)了并流入擠(ji)壓(ya)模(mo)和芯棒組成的(de)(de)(de)(de)(de)環形(xing)(xing)(xing)孔隙，形(xing)(xing)(xing)成鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)外表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)。而坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)內層(ceng)金(jin)屬(shu)流動超過外層(ceng)，形(xing)(xing)(xing)成鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)內表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)。在變(bian)形(xing)(xing)(xing)金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)流動過程(cheng)中(zhong)，管(guan)(guan)坯(pi)的(de)(de)(de)(de)(de)側面(mian)(mian)(mian)轉(zhuan)為相應的(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)管(guan)(guan)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)。當(dang)擠(ji)壓(ya)過程(cheng)將近結束時，在留有一(yi)定(ding)壓(ya)余的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，變(bian)形(xing)(xing)(xing)金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)流動狀況(kuang)起了改變(bian)，金(jin)屬(shu)流動不僅沿著(zhu)(zhu)模(mo)子，而且還沿著(zhu)(zhu)擠(ji)壓(ya)墊，形(xing)(xing)(xing)成不銹鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)內表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)。可(ke)(ke)見(jian)，坯(pi)料(liao)加(jia)工的(de)(de)(de)(de)(de)原始(shi)(shi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)工精度和端面(mian)(mian)(mian)加(jia)工精度對(dui)于擠(ji)壓(ya)后鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)質量有著(zhu)(zhu)重要的(de)(de)(de)(de)(de)影響。
圖(tu)3-7所示為(wei)(wei)經過(guo)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)和熱處理的(de)1Cr18Ni9Ti不銹鋼擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)條材的(de)顯(xian)(xian)微(wei)組(zu)織。圖(tu)3-8所示為(wei)(wei)經過(guo)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)、冷(leng)拔和熱處理的(de)0Cr18Ni10不銹鋼擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)條材的(de)顯(xian)(xian)微(wei)組(zu)織。擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)的(de)方法能夠在三(san)個(ge)主要方向上進行(xing)壓(ya)(ya)(ya)力變形只(zhi)要在工(gong)其(qi)設計上預先采政措施，避免張應力區(qu)，行(xing)壓(ya)(ya)(ya)力變形（應變）。因金(jin)屬(shu)品種，例如，含鎢量為(wei)(wei)18%的(de)高速鋼、含鈷量為(wei)(wei)4%的(de)S.816(美）、鉬及其(qi)合金(jin)、球墨
鑄鐵以及尼莫尼克型難熔(rong)合(he)金(jin)。
擠(ji)(ji)壓時，研究金(jin)(jin)屬(shu)流(liu)(liu)動(dong)特(te)點的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)問題集中(zhong)在研究變形(xing)(xing)在坯料中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)布。分(fen)析試驗資料表(biao)明(ming)，金(jin)(jin)屬(shu)變形(xing)(xing)時的(de)(de)(de)(de)(de)內摩擦(ca)(ca)(ca)是影響變形(xing)(xing)區(qu)大小(xiao)和(he)形(xing)(xing)狀的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)因(yin)素。使(shi)用有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃潤滑劑，可(ke)以使(shi)變形(xing)(xing)區(qu)集中(zhong)在“模前(qian)(qian)區(qu)”，當金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)塑性一致時，金(jin)(jin)屬(shu)各點的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)速度幾乎相等；而(er)當采用的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃潤滑劑摩擦(ca)(ca)(ca)系(xi)數較(jiao)大時，金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)則分(fen)為兩部(bu)分(fen)，中(zhong)心部(bu)分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)速度較(jiao)快(kuai)，外(wai)層部(bu)分(fen)流(liu)(liu)速較(jiao)慢；當摩擦(ca)(ca)(ca)系(xi)數很大時，金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)塑性變形(xing)(xing)不均(jun)勻(yun)。根(gen)據以上情況分(fen)析，擠(ji)(ji)壓時坯料金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)可(ke)以分(fen)為三個區(qu)：靠(kao)近(jin)模口的(de)(de)(de)(de)(de)“模前(qian)(qian)區(qu)”，這(zhe)部(bu)分(fen)金(jin)(jin)屬(shu)向(xiang)模口流(liu)(liu)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)速度很快(kuai)；接近(jin)擠(ji)(ji)壓墊(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)“墊(dian)前(qian)(qian)區(qu)”，這(zhe)部(bu)分(fen)金(jin)(jin)屬(shu)由于溫(wen)度較(jiao)低(di)，變形(xing)(xing)較(jiao)小(xiao)，金(jin)(jin)屬(shu)流(liu)(liu)向(xiang)中(zhong)部(bu)；接觸擠(ji)(ji)壓筒(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)“坯料外(wai)層區(qu)”，因(yin)為摩擦(ca)(ca)(ca)力(li)較(jiao)大，其(qi)中(zhong)一部(bu)分(fen)金(jin)(jin)屬(shu)流(liu)(liu)向(xiang)補充(chong)中(zhong)心區(qu)，而(er)另一部(bu)分(fen)金(jin)(jin)屬(shu)則流(liu)(liu)向(xiang)后部(bu)區(qu)，并部(bu)分(fen)進(jin)入擠(ji)(ji)壓余(yu)料。
擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)時(shi)，金屬(shu)變(bian)形(xing)流動(dong)不(bu)(bu)均(jun)導致(zhi)制品(pin)(pin)各點(dian)的(de)(de)(de)變(bian)形(xing)量(liang)不(bu)(bu)一(yi)致(zhi)，在制品(pin)(pin)徑(jing)向截面上離中心越(yue)遠的(de)(de)(de)點(dian)，變(bian)形(xing)量(liang)越(yue)小。摩擦(ca)系數越(yue)大(da)(da)，變(bian)形(xing)沿徑(jing)向分(fen)布(bu)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)勻程度越(yue)大(da)(da)。不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)，在相同的(de)(de)(de)潤滑條件下，擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)不(bu)(bu)銹鋼管時(shi)，其變(bian)形(xing)區(qu)分(fen)布(bu)的(de)(de)(de)大(da)(da)小取決于金屬(shu)變(bian)形(xing)抗力與摩擦(ca)力的(de)(de)(de)比(bi)值。并且(qie)，隨著(zhu)該比(bi)值的(de)(de)(de)增加(jia)，不(bu)(bu)均(jun)勻變(bian)形(xing)減小。而最強烈的(de)(de)(de)變(bian)形(xing)集中在擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)里，并可描繪成以擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)入口錐角線的(de)(de)(de)交(jiao)點(dian)為中心的(de)(de)(de)半(ban)圓區(qu)內（模(mo)前區(qu)），如(ru)圖3-9所示。并且(qie)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)高強度鎳(nie)合金管以及球(qiu)墨(mo)鑄(zhu)鐵時(shi)，所形(xing)成的(de)(de)(de)金屬(shu)流動(dong)圖像不(bu)(bu)變(bian)。
隨著模(mo)孔工(gong)作錐角(jiao)度的(de)(de)增大，變形區的(de)(de)高度增加。當角(jiao)度達到一(yi)定值時，分(fen)布(bu)在擠壓(ya)(ya)筒和擠壓(ya)(ya)模(mo)壁上被稱(cheng)為“死區”的(de)(de)金屬產生破裂(lie)，破口使管(guan)子表面(mian)出現縱向折疊(die)和直線(xian)形的(de)(de)缺陷。而這種情況也取決于(yu)工(gong)藝潤滑劑的(de)(de)使用效果。
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(bu)銹(xiu)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(ke)以(yi)看出，金屬流(liu)線纖維平行分布。說(shuo)明剪切變形被限制在潤滑層內，不分布在金屬的(de)深處，璃(li)潤滑劑的(de)效(xiao)果良好。而(er)圖3-10(b)所示為玻璃(li)潤滑劑薄膜的(de)連續性(xing)遭到身性的(de)(de)(de)破壞。在接觸工具(ju)處金屬(shu)(shu)裸露，并粘在工具(ju)上，之后粘離的(de)(de)(de)金屬(shu)(shu)又(you)隨同不(bu)銹鋼管(guan)(guan)前行。可(ke)以看出，在鋼管(guan)(guan)的(de)(de)(de)入口(kou)處少(shao)部(bu)分變(bian)形結構呈(cheng)波浪形纖維(wei)結構。而鄰近的(de)(de)(de)金屬(shu)(shu)繞過(guo)接觸處形成不(bu)均勻(yun)變(bian)形區，因(yin)此(ci)，在一定的(de)(de)(de)條(tiao)件下將引起不(bu)銹鋼管(guan)(guan)的(de)(de)(de)表面缺(que)陷(xian)。
圖3-11顯(xian)示了擠(ji)壓(ya)不銹鋼管時金屬流動的(de)順序，由圖3-11可以看(kan)出，坯料(liao)兩(liang)端(duan)刻有坐標(biao)(biao)網格經擠(ji)壓(ya)后，在接近擠(ji)壓(ya)模一(yi)端(duan)的(de)全部(bu)坐標(biao)(biao)網進入管子的(de)前端(duan)外表(biao)面(mian)(mian)上，并(bing)且坐標(biao)(biao)網變(bian)得窄了。而管坯表(biao)面(mian)(mian)接近擠(ji)壓(ya)墊一(yi)端(duan)的(de)部(bu)分在不銹鋼管后端(duan)形成內(nei)表(biao)面(mian)(mian)。而這一(yi)端(duan)帶(dai)坐標(biao)(biao)網格表(biao)面(mian)(mian)的(de)其(qi)余(yu)部(bu)分留(liu)在壓(ya)余(yu)內(nei)。
