研究擠壓(ya)時的金屬流動(dong)規(gui)律(lv)是正確(que)制定擠壓(ya)工藝(yi)和確(que)保擠壓(ya)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)(de)金屬(shu)流動與其擠壓(ya)時表面有無工藝潤滑劑(ji)(ji)或潤滑劑(ji)(ji)的(de)(de)好(hao)壞有著密(mi)切的(de)(de)關(guan)系(xi)。為(wei)了說明(ming)使(shi)用(yong)潤滑劑(ji)(ji)與不使(shi)用(yong)潤滑劑(ji)(ji)的(de)(de)擠壓(ya)條件(jian)的(de)(de)區別(bie)，采用(yong)以下試驗(yan)方(fang)法：在(zai)預先從中(zhong)心軸(zhou)面切為(wei)兩半的(de)(de)圓坯料(liao)的(de)(de)平(ping)面上(shang)，刻上(shang)格子形的(de)(de)槽(cao)(cao)（圖3-1)。然后(hou)，把兩個相等(deng)的(de)(de)部分重疊起(qi)來，加(jia)以焊接并擠壓(ya)，擠壓(ya)后(hou)再重新分開。如果仔細地用(yong)合適(shi)的(de)(de)制品填塞(sai)細槽(cao)(cao)，在(zai)擠壓(ya)后(hou)就能發(fa)現細槽(cao)(cao)延(yan)長了，這樣就可(ke)以看出擠壓(ya)香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼管坯料變(bian)形過程的(de)全貌。
圖3-2(b)顯示了不銹鋼管(guan)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。這是由坯料與工具之間的(de)高度摩(mo)擦以及坯料表面的(de)冷卻所引起(qi)的(de)變(bian)形阻力的(de)增加(jia)所造成(cheng)的(de)。其后果是在(zai)(zai)模座的(de)角上形成(cheng)了不移動(dong)的(de)部(bu)分金(jin)屬成(cheng)為“死區(qu)”。而“死區(qu)”的(de)存(cun)在(zai)(zai)，將會(hui)導(dao)致無潤滑(hua)劑擠壓時操作(zuo)上的(de)許多(duo)復雜情(qing)況。
分析帶玻(bo)(bo)璃潤(run)滑劑擠(ji)壓(ya)(ya)棒材時坯(pi)料(liao)金屬的(de)(de)流(liu)動情況（圖3-3),可(ke)以看出(chu)(chu)，擠(ji)壓(ya)(ya)時，具有高(gao)溫(wen)潤(run)滑性能(neng)的(de)(de)玻(bo)(bo)璃潤(run)滑劑（玻(bo)(bo)璃墊）被坯(pi)料(liao)壓(ya)(ya)向擠(ji)壓(ya)(ya)模，并(bing)由于接觸高(gao)溫(wen)坯(pi)料(liao)而熔(rong)化；熔(rong)化的(de)(de)玻(bo)(bo)璃潤(run)滑劑和(he)被擠(ji)壓(ya)(ya)的(de)(de)坯(pi)料(liao)同時流(liu)向擠(ji)壓(ya)(ya)模孔，并(bing)從模孔中流(liu)出(chu)(chu)。于是隨(sui)著擠(ji)壓(ya)(ya)過程(cheng)的(de)(de)進行，玻(bo)(bo)璃潤(run)滑墊不斷地熔(rong)化，并(bing)在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)棒材的(de)(de)表面上形(xing)成(cheng)一層連(lian)續的(de)(de)厚(hou)度約(yue)為0.02mm的(de)(de)玻(bo)(bo)璃薄膜，將高(gao)溫(wen)棒材與擠(ji)壓(ya)(ya)模隔離，防止(zhi)了模子的(de)(de)過熱和(he)棒材的(de)(de)氧化。
為了證明擠壓時金屬(shu)(shu)流動的(de)這一特性，采用無外(wai)層偏(pian)析(xi)的(de)沸騰鋼(gang)鑄坯(pi)經擠壓成(cheng)異型材后，制成(cheng)顯微磨片試(shi)樣觀察其(qi)金屬(shu)(shu)流動的(de)情況。由圖3-4可以(yi)看到，在異型材全(quan)長的(de)外(wai)表(biao)面(mian)上(shang)(shang)，仍然保留著原來鑄坯(pi)表(biao)面(mian)上(shang)(shang)的(de)一層無偏(pian)析(xi)組織(zhi)結構。
另(ling)外(wai)，在(zai)采用(yong)合適(shi)的(de)(de)(de)和足夠的(de)(de)(de)玻(bo)璃潤滑劑(ji)配合無(wu)外(wai)層偏析(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)沸(fei)騰(teng)鋼(gang)坯料(liao)，經擠(ji)壓成條(tiao)材(cai)之后，在(zai)酸(suan)浸高倍試樣(yang)（試劑(ji)配方為：氯(lv)化(hua)銅10g、氯(lv)化(hua)亞錫(xi)0.5g、氯(lv)化(hua)鐵(tie)30g、鹽酸(suan)（濃）30L,水（稀釋用(yong)）500L,乙醇500L)上(shang)，顯示的(de)(de)(de)金屬流動情(qing)況（圖3-5)證(zheng)明，在(zai)擠(ji)壓過程中，坯料(liao)金屬的(de)(de)(de)各個斷面(mian)相繼流過模孔，鋼(gang)坯中心(xin)部分(fen)的(de)(de)(de)偏析(xi)(xi)(xi)組(zu)織在(zai)擠(ji)壓成條(tiao)材(cai)后仍(reng)然留(liu)在(zai)中心(xin)部位。而無(wu)偏析(xi)(xi)(xi)坯料(liao)的(de)(de)(de)外(wai)表面(mian)經擠(ji)壓成條(tiao)材(cai)后，形成了條(tiao)材(cai)無(wu)偏析(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)外(wai)表面(mian)。
圖(tu)(tu)3-6所示為無潤滑劑(ji)擠(ji)壓(ya)輕合金坯料，擠(ji)壓(ya)后壓(ya)余的(de)低倍組(zu)織(zhi)圖(tu)(tu)像。從(cong)圖(tu)(tu)3-6可以看出網格，研究其組(zu)織(zhi)結構所得(de)出的(de)結論(lun)是(shi)，用適當(dang)的(de)潤滑劑(ji)擠(ji)壓(ya)條(tiao)材時，結晶組(zu)織(zhi)很均勻。而條(tiao)材全長上的(de)力學性(xing)能是(shi)一致(zhi)的(de)，擠(ji)壓(ya)操(cao)作不會影響變形(xing)金屬的(de)質量。因(yin)為擠(ji)壓(ya)過程(cheng)只(zhi)在(zai)幾秒(miao)鐘時間內結束(shu)，在(zai)該(gai)變(bian)形條件(jian)下(xia)，能夠很(hen)精確地掌握金(jin)屬(shu)的變(bian)形溫度，變(bian)形操(cao)作(zuo)幾乎(hu)是在(zai)“等溫”條件(jian)下(xia)進行，所以，在(zai)擠壓制品內可以避免出
據上(shang)所述，不銹(xiu)鋼管(guan)熱擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)過(guo)程中的(de)(de)(de)(de)塑性變(bian)形(xing)(xing)(xing)，使金(jin)(jin)屬產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)可描(miao)述如下(xia)。當(dang)不銹(xiu)鋼管(guan)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)過(guo)程開始(shi)時(shi)，接近(jin)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模一(yi)端(duan)的(de)(de)(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)金(jin)(jin)屬幾乎旋轉(zhuan)了并流(liu)(liu)入擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模和(he)芯棒組(zu)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)環(huan)形(xing)(xing)(xing)孔隙，形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)鋼管(guan)的(de)(de)(de)(de)外表(biao)(biao)面(mian)(mian)。而坯(pi)(pi)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)內層金(jin)(jin)屬流(liu)(liu)動(dong)超過(guo)外層，形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)鋼管(guan)的(de)(de)(de)(de)內表(biao)(biao)面(mian)(mian)。在變(bian)形(xing)(xing)(xing)金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)流(liu)(liu)動(dong)過(guo)程中，管(guan)坯(pi)(pi)的(de)(de)(de)(de)側面(mian)(mian)轉(zhuan)為相應的(de)(de)(de)(de)鋼管(guan)表(biao)(biao)面(mian)(mian)。當(dang)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)過(guo)程將近(jin)結(jie)束(shu)時(shi)，在留有(you)一(yi)定(ding)壓(ya)(ya)(ya)余(yu)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，變(bian)形(xing)(xing)(xing)金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)狀況起了改(gai)變(bian)，金(jin)(jin)屬流(liu)(liu)動(dong)不僅(jin)沿(yan)著模子，而且還沿(yan)著擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)墊，形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)不銹(xiu)鋼管(guan)的(de)(de)(de)(de)內表(biao)(biao)面(mian)(mian)。可見，坯(pi)(pi)料(liao)(liao)加工(gong)的(de)(de)(de)(de)原始(shi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)加工(gong)精(jing)(jing)度和(he)端(duan)面(mian)(mian)加工(gong)精(jing)(jing)度對于擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)后鋼管(guan)的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)質量有(you)著重要的(de)(de)(de)(de)影響。
圖3-7所示(shi)為(wei)經(jing)過(guo)擠(ji)壓(ya)(ya)和熱處(chu)理(li)的(de)1Cr18Ni9Ti不(bu)銹鋼擠(ji)壓(ya)(ya)條材(cai)的(de)顯微(wei)組織。圖3-8所示(shi)為(wei)經(jing)過(guo)擠(ji)壓(ya)(ya)、冷拔和熱處(chu)理(li)的(de)0Cr18Ni10不(bu)銹鋼擠(ji)壓(ya)(ya)條材(cai)的(de)顯微(wei)組織。擠(ji)壓(ya)(ya)的(de)方法能夠在(zai)三個主要(yao)方向上進(jin)行壓(ya)(ya)力(li)變(bian)形(xing)只要(yao)在(zai)工其設計上預(yu)先采政措(cuo)施(shi)，避(bi)免張應力(li)區，行壓(ya)(ya)力(li)變(bian)形(xing)（應變(bian)）。因金屬(shu)品種(zhong)，例如，含(han)鎢量為(wei)18%的(de)高速鋼、含(han)鈷量為(wei)4%的(de)S.816(美）、鉬及其合金、球墨
鑄鐵以及尼莫(mo)尼克(ke)型(xing)難熔合金。
擠壓(ya)(ya)時(shi)，研(yan)究金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)流(liu)(liu)動(dong)(dong)特點的(de)(de)(de)(de)主要問題(ti)集中(zhong)(zhong)在(zai)研(yan)究變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)在(zai)坯(pi)料(liao)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)分(fen)布(bu)。分(fen)析(xi)試驗資料(liao)表(biao)明，金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)時(shi)的(de)(de)(de)(de)內(nei)摩(mo)擦是(shi)影響變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)區大(da)小(xiao)和形(xing)(xing)(xing)(xing)狀的(de)(de)(de)(de)主要因素。使用有效的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃潤滑劑，可以使變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)區集中(zhong)(zhong)在(zai)“模(mo)前區”，當(dang)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)塑(su)性(xing)一致時(shi)，金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)各點的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)速度幾乎(hu)相(xiang)等；而(er)當(dang)采用的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃潤滑劑摩(mo)擦系數較(jiao)(jiao)大(da)時(shi)，金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)則分(fen)為(wei)(wei)兩部(bu)分(fen)，中(zhong)(zhong)心部(bu)分(fen)的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)速度較(jiao)(jiao)快，外層部(bu)分(fen)流(liu)(liu)速較(jiao)(jiao)慢(man)；當(dang)摩(mo)擦系數很大(da)時(shi)，金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)塑(su)性(xing)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)不均勻。根據以上情況(kuang)分(fen)析(xi)，擠壓(ya)(ya)時(shi)坯(pi)料(liao)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)可以分(fen)為(wei)(wei)三個區：靠近模(mo)口的(de)(de)(de)(de)“模(mo)前區”，這部(bu)分(fen)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)向(xiang)模(mo)口流(liu)(liu)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)速度很快；接近擠壓(ya)(ya)墊(dian)的(de)(de)(de)(de)“墊(dian)前區”，這部(bu)分(fen)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)由于溫度較(jiao)(jiao)低，變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)較(jiao)(jiao)小(xiao)，金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)流(liu)(liu)向(xiang)中(zhong)(zhong)部(bu)；接觸擠壓(ya)(ya)筒的(de)(de)(de)(de)“坯(pi)料(liao)外層區”，因為(wei)(wei)摩(mo)擦力較(jiao)(jiao)大(da)，其中(zhong)(zhong)一部(bu)分(fen)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)流(liu)(liu)向(xiang)補充中(zhong)(zhong)心區，而(er)另一部(bu)分(fen)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)則流(liu)(liu)向(xiang)后部(bu)區，并部(bu)分(fen)進入擠壓(ya)(ya)余料(liao)。
擠壓(ya)(ya)時，金屬變形(xing)(xing)流(liu)動(dong)(dong)不(bu)(bu)(bu)均(jun)導(dao)致制品各點(dian)的(de)(de)變形(xing)(xing)量不(bu)(bu)(bu)一致，在制品徑向截面上(shang)離中(zhong)心(xin)越(yue)遠的(de)(de)點(dian)，變形(xing)(xing)量越(yue)小(xiao)。摩(mo)擦(ca)系數越(yue)大(da)，變形(xing)(xing)沿徑向分布(bu)(bu)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均(jun)勻(yun)程度越(yue)大(da)。不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)材料，在相同的(de)(de)潤(run)滑條件(jian)下，擠壓(ya)(ya)不(bu)(bu)(bu)銹鋼管時，其變形(xing)(xing)區分布(bu)(bu)的(de)(de)大(da)小(xiao)取決(jue)于金屬變形(xing)(xing)抗力(li)與摩(mo)擦(ca)力(li)的(de)(de)比(bi)值。并(bing)且，隨著該比(bi)值的(de)(de)增加(jia)，不(bu)(bu)(bu)均(jun)勻(yun)變形(xing)(xing)減小(xiao)。而最強(qiang)烈的(de)(de)變形(xing)(xing)集(ji)中(zhong)在擠壓(ya)(ya)模(mo)里(li)，并(bing)可描繪成以(yi)擠壓(ya)(ya)模(mo)入口錐角線的(de)(de)交(jiao)點(dian)為(wei)中(zhong)心(xin)的(de)(de)半圓(yuan)區內（模(mo)前區），如圖3-9所示(shi)。并(bing)且擠壓(ya)(ya)高強(qiang)度鎳合金管以(yi)及球(qiu)墨(mo)鑄(zhu)鐵時，所形(xing)(xing)成的(de)(de)金屬流(liu)動(dong)(dong)圖像不(bu)(bu)(bu)變。
隨著模(mo)(mo)孔(kong)工作錐角(jiao)(jiao)度(du)的(de)(de)增大，變形(xing)區的(de)(de)高度(du)增加。當角(jiao)(jiao)度(du)達到一定值時，分布(bu)在擠壓筒和擠壓模(mo)(mo)壁上被稱為“死區”的(de)(de)金屬產(chan)生破裂，破口(kou)使管子表面(mian)出現縱向折疊和直線形(xing)的(de)(de)缺陷(xian)。而這種情況也取(qu)決于工藝潤滑劑的(de)(de)使用(yong)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不銹鋼管縱向外表面層顯微結構的磨片試樣。
表層(ceng)的顯微(wei)結構從圖3-10(a)可(ke)以看出，金(jin)屬(shu)流線纖(xian)維平行分(fen)布。說明剪切變(bian)形被限制(zhi)在潤(run)滑(hua)層內，不(bu)分(fen)布在金(jin)屬(shu)的(de)深處(chu)，璃潤(run)滑(hua)劑(ji)的(de)效果良(liang)好(hao)。而圖3-10(b)所示(shi)為玻(bo)璃潤(run)滑(hua)劑(ji)薄膜(mo)的(de)連續(xu)性遭到身性的(de)(de)破壞。在(zai)接(jie)觸(chu)工具處(chu)金屬裸露(lu)，并粘在(zai)工具上，之后粘離的(de)(de)金屬又隨同不(bu)銹鋼管前行。可以看出，在(zai)鋼管的(de)(de)入口處(chu)少(shao)部分變形結構(gou)呈波浪形纖維結構(gou)。而鄰近的(de)(de)金屬繞過(guo)接(jie)觸(chu)處(chu)形成不(bu)均勻變形區，因此，在(zai)一定的(de)(de)條件(jian)下將引起不(bu)銹鋼管的(de)(de)表面缺(que)陷。
圖3-11顯示了(le)擠壓(ya)不銹鋼管(guan)時金(jin)屬(shu)流動的順(shun)序，由(you)圖3-11可以看出，坯料兩(liang)端刻有(you)坐(zuo)標(biao)網格經擠壓(ya)后(hou)，在(zai)接近擠壓(ya)模一(yi)端的全部坐(zuo)標(biao)網進入(ru)管(guan)子(zi)的前端外表(biao)面上，并且坐(zuo)標(biao)網變得窄了(le)。而管(guan)坯表(biao)面接近擠壓(ya)墊一(yi)端的部分在(zai)不銹鋼管(guan)后(hou)端形成(cheng)內(nei)表(biao)面。而這(zhe)一(yi)端帶坐(zuo)標(biao)網格表(biao)面的其余(yu)(yu)部分留在(zai)壓(ya)余(yu)(yu)內(nei)。
