研究(jiu)擠壓時(shi)的金屬流(liu)動(dong)規律是正確(que)制定擠壓工藝和確(que)保擠壓制品高質量的基礎。香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼管擠壓時的(de)金屬流動(dong)與其擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)時表(biao)面(mian)有無工藝潤(run)滑劑(ji)或潤(run)滑劑(ji)的(de)好壞有著密切的(de)關(guan)系。為了說明使(shi)用潤(run)滑劑(ji)與不使(shi)用潤(run)滑劑(ji)的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)條件的(de)區別，采用以下(xia)試驗方法：在(zai)預先從(cong)中心軸面(mian)切為兩(liang)半的(de)圓坯料(liao)的(de)平面(mian)上(shang)，刻(ke)上(shang)格子形的(de)槽(cao)（圖3-1)。然后，把兩(liang)個相等(deng)的(de)部分(fen)重疊起(qi)來，加(jia)以焊接并擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)，擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)后再重新分(fen)開(kai)。如果仔細地(di)用合(he)適的(de)制品填塞細槽(cao)，在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)后就(jiu)能發現細槽(cao)延長了，這樣就(jiu)可以看出擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼管坯料變(bian)形(xing)過程的全貌。
圖3-2(b)顯示了不(bu)銹(xiu)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(ju)之間的(de)高度摩(mo)擦以及坯料表(biao)面的(de)冷卻所(suo)引起的(de)變(bian)形(xing)阻(zu)力(li)的(de)增加所(suo)造成(cheng)的(de)。其后果(guo)是(shi)在(zai)(zai)模(mo)座的(de)角上(shang)形(xing)成(cheng)了(le)不移動的(de)部分金屬成(cheng)為(wei)“死(si)區(qu)”。而“死(si)區(qu)”的(de)存在(zai)(zai)，將會導致無潤滑劑擠壓時操作上(shang)的(de)許(xu)多復(fu)雜情況。
分析帶(dai)玻(bo)(bo)璃潤(run)(run)滑劑擠(ji)壓(ya)(ya)棒材(cai)時坯(pi)料(liao)(liao)(liao)(liao)金屬(shu)的(de)(de)(de)流(liu)動情況(kuang)（圖3-3),可以(yi)看出(chu)，擠(ji)壓(ya)(ya)時，具有高溫(wen)潤(run)(run)滑性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃潤(run)(run)滑劑（玻(bo)(bo)璃墊）被(bei)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)(liao)壓(ya)(ya)向擠(ji)壓(ya)(ya)模，并由于(yu)接觸高溫(wen)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)(liao)而熔(rong)(rong)化(hua)；熔(rong)(rong)化(hua)的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃潤(run)(run)滑劑和(he)被(bei)擠(ji)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)(liao)同時流(liu)向擠(ji)壓(ya)(ya)模孔，并從模孔中流(liu)出(chu)。于(yu)是隨(sui)著擠(ji)壓(ya)(ya)過程的(de)(de)(de)進行，玻(bo)(bo)璃潤(run)(run)滑墊不(bu)斷地熔(rong)(rong)化(hua)，并在擠(ji)壓(ya)(ya)棒材(cai)的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)上形(xing)成(cheng)一層連(lian)續的(de)(de)(de)厚度約為(wei)0.02mm的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃薄膜(mo)，將高溫(wen)棒材(cai)與擠(ji)壓(ya)(ya)模隔離，防止了模子的(de)(de)(de)過熱和(he)棒材(cai)的(de)(de)(de)氧化(hua)。
為了證明擠壓時金屬流動的(de)這一特性，采(cai)用(yong)無外(wai)層偏析(xi)的(de)沸騰鋼鑄(zhu)坯經擠壓成異型材后(hou)，制成顯微磨片試樣觀察(cha)其金屬流動的(de)情況(kuang)。由圖3-4可以(yi)看到，在異型材全長的(de)外(wai)表面上，仍然保留(liu)著原來鑄(zhu)坯表面上的(de)一層無偏析(xi)組(zu)織結構。
另外，在(zai)采用(yong)合適的(de)(de)(de)(de)(de)和(he)足夠的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃潤滑劑配合無外層偏(pian)(pian)(pian)析(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)沸騰鋼(gang)坯(pi)料，經(jing)擠(ji)壓(ya)(ya)成條(tiao)材(cai)之后，在(zai)酸(suan)浸高倍試(shi)樣(yang)（試(shi)劑配方為：氯化(hua)銅(tong)10g、氯化(hua)亞錫0.5g、氯化(hua)鐵30g、鹽酸(suan)（濃(nong)）30L,水（稀(xi)釋用(yong)）500L,乙醇500L)上，顯示的(de)(de)(de)(de)(de)金屬流動(dong)情(qing)況（圖3-5)證(zheng)明(ming)，在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)過程中，坯(pi)料金屬的(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)個斷面(mian)相繼流過模孔，鋼(gang)坯(pi)中心部分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)偏(pian)(pian)(pian)析(xi)組織在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)成條(tiao)材(cai)后仍然留(liu)在(zai)中心部位。而(er)無偏(pian)(pian)(pian)析(xi)坯(pi)料的(de)(de)(de)(de)(de)外表(biao)面(mian)經(jing)擠(ji)壓(ya)(ya)成條(tiao)材(cai)后，形成了條(tiao)材(cai)無偏(pian)(pian)(pian)析(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)外表(biao)面(mian)。
圖(tu)3-6所(suo)示為無潤(run)滑劑擠(ji)(ji)(ji)壓輕合(he)金坯料，擠(ji)(ji)(ji)壓后壓余的低倍組(zu)織圖(tu)像。從圖(tu)3-6可(ke)以看出(chu)網格，研究(jiu)其組(zu)織結(jie)構所(suo)得出(chu)的結(jie)論是(shi)，用適當的潤(run)滑劑擠(ji)(ji)(ji)壓條(tiao)材(cai)時，結(jie)晶組(zu)織很均勻。而條(tiao)材(cai)全長上的力學性能(neng)是(shi)一(yi)致的，擠(ji)(ji)(ji)壓操(cao)作不會影響變形金屬的質量(liang)。因為擠(ji)(ji)(ji)壓過程只在(zai)幾(ji)秒鐘時間(jian)內結束，在(zai)該變(bian)形條(tiao)件下(xia)，能(neng)夠很精確(que)地掌(zhang)握(wo)金屬的變(bian)形溫(wen)(wen)度(du)，變(bian)形操作幾(ji)乎是在(zai)“等溫(wen)(wen)”條(tiao)件下(xia)進行，所以(yi)(yi)，在(zai)擠壓(ya)制品(pin)內可以(yi)(yi)避免出
據上所(suo)述，不銹鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)熱擠(ji)壓(ya)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)(de)(de)塑(su)性變(bian)形(xing)(xing)，使金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)產生的(de)(de)(de)流(liu)動(dong)可(ke)描述如下。當不銹鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)擠(ji)壓(ya)過(guo)(guo)程(cheng)開始時(shi)，接近(jin)擠(ji)壓(ya)模(mo)一端(duan)的(de)(de)(de)坯(pi)料(liao)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)幾乎旋(xuan)轉了并流(liu)入(ru)擠(ji)壓(ya)模(mo)和芯棒組(zu)成的(de)(de)(de)環形(xing)(xing)孔隙，形(xing)(xing)成鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)外(wai)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)。而坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)內(nei)層金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)流(liu)動(dong)超過(guo)(guo)外(wai)層，形(xing)(xing)成鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)內(nei)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)。在變(bian)形(xing)(xing)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)穩定流(liu)動(dong)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)，管(guan)(guan)坯(pi)的(de)(de)(de)側(ce)面(mian)(mian)(mian)轉為相應的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)。當擠(ji)壓(ya)過(guo)(guo)程(cheng)將近(jin)結束時(shi)，在留(liu)有一定壓(ya)余的(de)(de)(de)情況下，變(bian)形(xing)(xing)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)流(liu)動(dong)狀況起了改變(bian)，金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)流(liu)動(dong)不僅沿著(zhu)模(mo)子，而且(qie)還沿著(zhu)擠(ji)壓(ya)墊，形(xing)(xing)成不銹鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)內(nei)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)。可(ke)見，坯(pi)料(liao)加工(gong)的(de)(de)(de)原始表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)加工(gong)精度和端(duan)面(mian)(mian)(mian)加工(gong)精度對(dui)于擠(ji)壓(ya)后鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)質量有著(zhu)重要的(de)(de)(de)影(ying)響。
圖(tu)3-7所(suo)示(shi)為(wei)(wei)經過擠壓(ya)和(he)熱處理(li)的(de)(de)1Cr18Ni9Ti不銹鋼(gang)擠壓(ya)條(tiao)材(cai)的(de)(de)顯(xian)微(wei)組織。圖(tu)3-8所(suo)示(shi)為(wei)(wei)經過擠壓(ya)、冷拔和(he)熱處理(li)的(de)(de)0Cr18Ni10不銹鋼(gang)擠壓(ya)條(tiao)材(cai)的(de)(de)顯(xian)微(wei)組織。擠壓(ya)的(de)(de)方(fang)法能(neng)夠在三(san)個主要方(fang)向上進行(xing)壓(ya)力變形只(zhi)要在工其設計上預先采政措(cuo)施，避免張應力區，行(xing)壓(ya)力變形（應變）。因金(jin)屬品種，例如，含鎢量為(wei)(wei)18%的(de)(de)高速鋼(gang)、含鈷量為(wei)(wei)4%的(de)(de)S.816(美）、鉬及其合(he)金(jin)、球墨
鑄鐵以及(ji)尼莫(mo)尼克(ke)型難熔(rong)合(he)金。
擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)時(shi)(shi)(shi)(shi)，研究金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)流(liu)動特(te)點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)主要問題(ti)集中(zhong)(zhong)在(zai)研究變(bian)(bian)(bian)形(xing)在(zai)坯料(liao)(liao)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)布。分(fen)析(xi)試驗資料(liao)(liao)表明，金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)變(bian)(bian)(bian)形(xing)時(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)內摩(mo)擦是影響(xiang)變(bian)(bian)(bian)形(xing)區(qu)(qu)(qu)(qu)大(da)(da)小和(he)形(xing)狀的(de)(de)(de)(de)(de)主要因素。使用(yong)有效的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃潤滑(hua)劑，可以使變(bian)(bian)(bian)形(xing)區(qu)(qu)(qu)(qu)集中(zhong)(zhong)在(zai)“模前區(qu)(qu)(qu)(qu)”，當金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)塑性一(yi)致時(shi)(shi)(shi)(shi)，金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)各點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動速(su)度(du)幾乎相等；而當采用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃潤滑(hua)劑摩(mo)擦系(xi)數較(jiao)(jiao)大(da)(da)時(shi)(shi)(shi)(shi)，金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動則(ze)分(fen)為(wei)(wei)兩部分(fen)，中(zhong)(zhong)心部分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動速(su)度(du)較(jiao)(jiao)快，外(wai)層部分(fen)流(liu)速(su)較(jiao)(jiao)慢；當摩(mo)擦系(xi)數很大(da)(da)時(shi)(shi)(shi)(shi)，金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)塑性變(bian)(bian)(bian)形(xing)不均勻。根據以上情(qing)況分(fen)析(xi)，擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)時(shi)(shi)(shi)(shi)坯料(liao)(liao)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動可以分(fen)為(wei)(wei)三個區(qu)(qu)(qu)(qu)：靠近模口的(de)(de)(de)(de)(de)“模前區(qu)(qu)(qu)(qu)”，這(zhe)(zhe)部分(fen)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)向模口流(liu)動的(de)(de)(de)(de)(de)速(su)度(du)很快；接近擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)墊的(de)(de)(de)(de)(de)“墊前區(qu)(qu)(qu)(qu)”，這(zhe)(zhe)部分(fen)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)由于(yu)溫(wen)度(du)較(jiao)(jiao)低，變(bian)(bian)(bian)形(xing)較(jiao)(jiao)小，金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)流(liu)向中(zhong)(zhong)部；接觸擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒的(de)(de)(de)(de)(de)“坯料(liao)(liao)外(wai)層區(qu)(qu)(qu)(qu)”，因為(wei)(wei)摩(mo)擦力(li)較(jiao)(jiao)大(da)(da)，其(qi)中(zhong)(zhong)一(yi)部分(fen)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)流(liu)向補充(chong)中(zhong)(zhong)心區(qu)(qu)(qu)(qu)，而另一(yi)部分(fen)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)則(ze)流(liu)向后部區(qu)(qu)(qu)(qu)，并(bing)部分(fen)進入擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)余料(liao)(liao)。
擠(ji)壓(ya)時，金屬(shu)變(bian)形流動(dong)不(bu)均(jun)導致制(zhi)品各點的(de)變(bian)形量不(bu)一致，在(zai)制(zhi)品徑向(xiang)(xiang)截(jie)面上離中心越(yue)(yue)遠的(de)點，變(bian)形量越(yue)(yue)小(xiao)。摩(mo)擦(ca)系數越(yue)(yue)大(da)，變(bian)形沿徑向(xiang)(xiang)分布的(de)不(bu)均(jun)勻(yun)程(cheng)度越(yue)(yue)大(da)。不(bu)同的(de)材料，在(zai)相同的(de)潤滑條件下，擠(ji)壓(ya)不(bu)銹鋼管時，其變(bian)形區分布的(de)大(da)小(xiao)取(qu)決于金屬(shu)變(bian)形抗力與摩(mo)擦(ca)力的(de)比值(zhi)。并(bing)且，隨著該比值(zhi)的(de)增(zeng)加，不(bu)均(jun)勻(yun)變(bian)形減小(xiao)。而最強烈的(de)變(bian)形集中在(zai)擠(ji)壓(ya)模(mo)(mo)里，并(bing)可描繪成(cheng)(cheng)以擠(ji)壓(ya)模(mo)(mo)入口錐(zhui)角(jiao)線的(de)交(jiao)點為中心的(de)半(ban)圓(yuan)區內(nei)（模(mo)(mo)前(qian)區），如圖3-9所示。并(bing)且擠(ji)壓(ya)高(gao)強度鎳(nie)合金管以及(ji)球墨鑄鐵時，所形成(cheng)(cheng)的(de)金屬(shu)流動(dong)圖像不(bu)變(bian)。
隨著模孔(kong)工(gong)作(zuo)錐角度的(de)(de)(de)增(zeng)大，變(bian)形區的(de)(de)(de)高度增(zeng)加。當角度達(da)到一定值(zhi)時(shi)，分(fen)布在擠(ji)壓筒(tong)和(he)擠(ji)壓模壁上被稱為“死區”的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)產生破(po)裂，破(po)口(kou)使管子表面出現縱向折疊和(he)直線形的(de)(de)(de)缺陷。而(er)這種情(qing)況也取決于(yu)工(gong)藝潤滑劑的(de)(de)(de)使用效果(guo)。
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)銹鋼管縱向外表面層顯微結構的磨片試樣。
表層的顯微結(jie)構從圖3-10(a)可以看出，金屬(shu)流線纖(xian)維平行分布。說明剪切變形被限制在(zai)潤滑(hua)層內，不分布在(zai)金屬(shu)的深處(chu)，璃(li)潤滑(hua)劑的效果良好。而圖3-10(b)所示為玻璃(li)潤滑(hua)劑薄膜(mo)的連續(xu)性遭到身性的(de)破壞。在接觸工具(ju)處(chu)(chu)金(jin)屬(shu)裸露，并粘(zhan)在工具(ju)上，之后粘(zhan)離的(de)金(jin)屬(shu)又(you)隨同不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)前(qian)行(xing)。可以(yi)看出(chu)，在鋼(gang)管(guan)的(de)入口處(chu)(chu)少(shao)部分變形(xing)結構呈波浪(lang)形(xing)纖(xian)維結構。而(er)鄰近的(de)金(jin)屬(shu)繞過接觸處(chu)(chu)形(xing)成(cheng)不均勻變形(xing)區，因此(ci)，在一(yi)定的(de)條件下將引起(qi)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)的(de)表(biao)面缺陷。
圖(tu)3-11顯(xian)示了擠(ji)(ji)壓不銹鋼(gang)(gang)管(guan)時(shi)金屬流動的(de)順序，由圖(tu)3-11可以看(kan)出(chu)，坯(pi)料兩(liang)端(duan)(duan)(duan)刻有坐(zuo)標網格(ge)經擠(ji)(ji)壓后，在(zai)接(jie)近(jin)擠(ji)(ji)壓模一(yi)端(duan)(duan)(duan)的(de)全部坐(zuo)標網進入管(guan)子的(de)前端(duan)(duan)(duan)外表面(mian)(mian)上，并且坐(zuo)標網變得窄了。而管(guan)坯(pi)表面(mian)(mian)接(jie)近(jin)擠(ji)(ji)壓墊(dian)一(yi)端(duan)(duan)(duan)的(de)部分在(zai)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)后端(duan)(duan)(duan)形成內表面(mian)(mian)。而這一(yi)端(duan)(duan)(duan)帶坐(zuo)標網格(ge)表面(mian)(mian)的(de)其余(yu)部分留在(zai)壓余(yu)內。
