浙江至德鋼業有限公司對已進行的香蕉視頻app下載蘋果版: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香蕉視頻app下載蘋果版: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(bo)璃(li)作(zuo)(zuo)為潤(run)滑劑(ji)的作(zuo)(zuo)用機理在于(yu),玻(bo)璃(li)表層連續不斷地(di)熔化,并隨著被擠(ji)壓(ya)金屬(shu)流(liu)出,而且其流(liu)出時比變形金屬(shu)有著較(jiao)低的位(wei)移極限應力(li)。玻(bo)璃(li)潤(run)滑劑(ji)的潤(run)滑效(xiao)應,也即其所降低的摩擦力(li),取決于(yu)摩擦表面屏幕作(zuo)(zuo)用的可(ke)靠性和潤(run)滑層的流(liu)變性能。
如果摩(mo)擦表面(mian)覆有一層連(lian)續的(de)潤(run)滑(hua)薄膜,則接觸中的(de)不銹鋼管表面(mian)的(de)面(mian)積就(jiu)會(hui)大范圍(wei)地減小(xiao)。此時,其摩(mo)擦系數可以(yi)寫成如下形式:

由此(ci)可見,當保證潤滑劑處于(yu)液(ye)態(tai)動力的潤滑制度時(shi),摩擦消耗的最(zui)低限度才會出(chu)現。
玻璃潤(run)滑(hua)劑的(de)作(zuo)用是使擠(ji)壓過程中的(de)摩擦(ca)(ca)力(li)(li)降(jiang)低(di)(di)到最低(di)(di)的(de)限度,而擠(ji)壓時(shi)保證潤(run)滑(hua)劑液態動力(li)(li)制度的(de)重(zhong)要性(xing),取(qu)決于(yu)該(gai)過程一系(xi)列的(de)特點。高溫和高的(de)單位壓力(li)(li),摩擦(ca)(ca)表面(mian)的(de)連續更(geng)新等(deng)都會(hui)導致變(bian)形(xing)金屬與(yu)工具的(de)黏結,使制品(pin)表面(mian)質量惡化。當潤(run)滑(hua)劑的(de)“機械阻力(li)(li)”不(bu)能適應于(yu)擠(ji)壓力(li)(li)的(de)增加時(shi),上述對于(yu)制品(pin)表面(mian)質量的(de)不(bu)利影響就會(hui)不(bu)可避免地出現(xian)。此(ci)時(shi),玻璃潤(run)滑(hua)劑的(de)黏度就成(cheng)為該(gai)過程的(de)基本技(ji)術指(zhi)標。
潤滑(hua)層(ceng)(ceng)的(de)(de)拉斷和(he)制(zhi)品(pin)缺陷(xian)形(xing)(xing)成的(de)(de)最大幾率出現在擠(ji)壓(ya)模具(ju)的(de)(de)出口處(chu),可以觀(guan)察(cha)到此處(chu)變形(xing)(xing)金屬(shu)和(he)工具(ju)被熔化的(de)(de)潤滑(hua)劑(ji)薄膜隔開。由于潤滑(hua)層(ceng)(ceng)拉斷而引起變形(xing)(xing)金屬(shu)與工具(ju)黏附的(de)(de)結果,使得在接觸變形(xing)(xing)前區(qu)內金屬(shu)各個(ge)層(ceng)(ceng)次的(de)(de)均(jun)勻流動(dong)遭到破壞,并形(xing)(xing)成區(qu)域性的(de)(de)“阻(zu)滯(zhi)區(qu)”。金屬(shu)各層(ceng)(ceng)的(de)(de)流動(dong)都(dou)繞過停滯(zhi)區(qu)而形(xing)(xing)成擠(ji)壓(ya)不(bu)銹鋼管表面層(ceng)(ceng)的(de)(de)波浪形(xing)(xing)的(de)(de)組織。管壁波浪形(xing)(xing)的(de)(de)波及深度取決于潤滑(hua)劑(ji)的(de)(de)黏度與擠(ji)壓(ya)單位壓(ya)力不(bu)相適應的(de)(de)程(cheng)度。
對帶(dai)有表面波浪形(xing)組織結構不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管的(de)(de)(de)縱向解(jie)剖試(shi)樣的(de)(de)(de)顯(xian)微金(jin)相組織進行(xing)的(de)(de)(de)觀察表明,甚(shen)至當(dang)(dang)黏(nian)結區的(de)(de)(de)絕(jue)對尺寸并不大(1~2mm)時,也(ye)會導致金(jin)屬(shu)(shu)(shu)與工(gong)具(ju)(ju)(ju)間周期性接觸的(de)(de)(de)特點,而(er)此足(zu)以使擠壓(ya)力(li)(li)(li)增高。而(er)當(dang)(dang)低(di)(di)塑性材(cai)料(liao)擠壓(ya)的(de)(de)(de)情況下,例如(ru)離(li)心鑄造(zao)的(de)(de)(de)Cr18Ni10Ti和0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti,即會出現橫向拉裂。在各種(zhong)單位(wei)壓(ya)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)作用下,潤滑劑黏(nian)度(du)的(de)(de)(de)正確(que)選擇能確(que)保潤滑薄膜的(de)(de)(de)致密(mi)性,使擠壓(ya)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管具(ju)(ju)(ju)有直線成行(xing)的(de)(de)(de)加工(gong)流線型金(jin)屬(shu)(shu)(shu)結構。金(jin)屬(shu)(shu)(shu)纖維的(de)(de)(de)平行(xing)分布說明,變形(xing)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)與工(gong)具(ju)(ju)(ju)交(jiao)界處的(de)(de)(de)位(wei)移變形(xing)在潤滑劑層內是(shi)帶(dai)區域性的(de)(de)(de),并不波及不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管的(de)(de)(de)深(shen)處。其相應(ying)于擠壓(ya)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)最低(di)(di)點,因為(wei)潤滑劑的(de)(de)(de)黏(nian)度(du)會產生(sheng)運動阻力(li)(li)(li),并且(qie)黏(nian)度(du)越(yue)低(di)(di),黏(nian)度(du)產生(sheng)的(de)(de)(de)黏(nian)性阻力(li)(li)(li)越(yue)小(xiao)。
但是,潤(run)(run)滑劑(ji)黏(nian)度(du)的(de)降(jiang)低(di)存在(zai)著某一個界限,因(yin)為潤(run)(run)滑劑(ji)對于擠壓(ya)(ya)(ya)的(de)阻(zu)力(li)在(zai)擠壓(ya)(ya)(ya)過程中會(hui)(hui)減小,結果導致(zhi)摩(mo)擦表(biao)面(mian)相(xiang)(xiang)互(hu)靠近。如果擠壓(ya)(ya)(ya)不銹鋼管(guan)和模具之間的(de)最短(duan)距離是指以表(biao)面(mian)的(de)凹凸不平度(du)相(xiang)(xiang)比(bi)而(er)言,則其(qi)潤(run)(run)滑的(de)液態(tai)制度(du)會(hui)(hui)被破壞。由此,潤(run)(run)滑劑(ji)的(de)黏(nian)度(du)對于阻(zu)止摩(mo)擦表(biao)面(mian)靠近的(de)阻(zu)力(li)應該是足夠的(de)。潤(run)(run)滑劑(ji)黏(nian)度(du)增大(da)到一定的(de)限度(du)時(shi),并不會(hui)(hui)改變制品表(biao)面(mian)層(ceng)(ceng)的(de)金(jin)屬(shu)組織(zhi),但是會(hui)(hui)導致(zhi)擠壓(ya)(ya)(ya)力(li)成(cheng)比(bi)例(li)地增長。潤(run)(run)滑劑(ji)黏(nian)度(du)的(de)提高是在(zai)潤(run)(run)滑層(ceng)(ceng)位移阻(zu)力(li)達(da)到,形金(jin)屬(shu)內(nei)位移阻(zu)力(li)數(shu)值時(shi)才受到限制。這與母體(ti)金(jin)屬(shu)開始形成(cheng)環狀傷痕相(xiang)(xiang)關,也(ye)是導致(zhi)不銹鋼管(guan)表(biao)面(mian)的(de)折疊料劃(hua)傷缺陷的(de)原因(yin)。在(zai)這種條(tiao)件下,擠壓(ya)(ya)(ya)力(li)大(da)大(da)增加。
擠壓(ya) 57mm×7.5mm、63.5mm×5mm、76m×3mm、60mm×3.5mm不銹鋼(gang)管時(shi),擠壓(ya)力與玻璃潤(run)滑劑黏度相(xiang)關的(de)試(shi)驗(yan)曲線的(de)特(te)點得到了證實。
由圖(tu)4-3可(ke)知,擠壓力的(de)關系曲線(xian)有兩(liang)個相應于最低值和最高值的(de)轉折(zhe)點。隨(sui)著玻(bo)璃潤滑(hua)劑(ji)黏(nian)度的(de)增(zeng)大(da)(da),擠壓力開始增(zeng)長(chang),然后減小(xiao),在(zai)此以后又增(zeng)長(chang)。尤(you)其是對大(da)(da)的(de)變形系數時此特點更(geng)加(jia)明顯,且(qie)此曲線(xian)上的(de)轉折(zhe)點隨(sui)著伸長(chang)率的(de)增(zeng)加(jia),向玻(bo)璃潤滑(hua)劑(ji)黏(nian)度增(zeng)大(da)(da)一側移動(dong)。

通過對不銹鋼管微觀組織(zhi)的(de)分析可以(yi)看(kan)出(chu)各曲線相似(si)的(de)特(te)點。因而,對擠壓力(li)的(de)數值具有影響(xiang)的(de)是(shi)潤(run)(run)滑膜的(de)強(qiang)度(du)(du)(du),也即對摩擦(ca)表面屏幕化的(de)程度(du)(du)(du)。當潤(run)(run)滑膜的(de)強(qiang)度(du)(du)(du)不足時(shi),隨著玻璃潤(run)(run)滑劑黏(nian)度(du)(du)(du)的(de)增(zeng)加,擠壓力(li)增(zeng)大。
隨(sui)(sui)著黏度(du)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia),潤(run)滑膜的(de)(de)(de)(de)強度(du)提(ti)高,雙相(xiang)不(bu)銹鋼管表面(mian)(mian)與工具(ju)接觸的(de)(de)(de)(de)可能(neng)性減少(shao),擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)隨(sui)(sui)之減小。但隨(sui)(sui)著潤(run)滑劑(ji)黏度(du)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia),擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)的(de)(de)(de)(de)減小不(bu)可能(neng)是無(wu)限的(de)(de)(de)(de)。其最(zui)低值對應潤(run)滑劑(ji)保持摩(mo)擦表面(mian)(mian)充(chong)分(fen)屏幕化的(de)(de)(de)(de)條件。潤(run)滑劑(ji)黏度(du)的(de)(de)(de)(de)進一步提(ti)高,相(xiang)應于(yu)流(liu)體動力(li)學理論的(de)(de)(de)(de)原則會導致擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)長。
較高的變形系數也(ye)取(qu)決于較大的單位擠壓力。因此,滑動表面的充分屏(ping)幕(mu)化(hua)在利用(yong)高黏度的玻璃潤滑劑時,才能得到保障。
分析碳素(su)鋼管(guan)擠壓時(shi),擠壓力的(de)(de)(de)參(can)數表(biao)明,擠壓力的(de)(de)(de)最低值相應于使用(yong)小黏度(du)的(de)(de)(de)玻璃(li)潤(run)滑(hua)劑(ji),因為碳素(su)鋼管(guan)擠壓時(shi)比不銹鋼管(guan)擠壓時(shi)的(de)(de)(de)單位壓力低將近一倍半,因此(ci),其潤(run)滑(hua)劑(ji)潤(run)滑(hua)膜的(de)(de)(de)強度(du)在所研究的(de)(de)(de)黏度(du)范圍內是(shi)足(zu)夠的(de)(de)(de)。而為了使用(yong)黏度(du)為70Pa·s的(de)(de)(de)玻璃(li)潤(run)滑(hua)劑(ji)時(shi),在保持較薄(bo)的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)膜的(de)(de)(de)條件下,也能獲得(de)較好的(de)(de)(de)鋼管(guan)表(biao)面質量。
當(dang)擠壓低(di)(di)塑(su)性的(de)(de)(de)鋼種時,采用最(zui)佳黏度值的(de)(de)(de)玻璃潤滑(hua)劑(ji)(ji)(ji)具有特別重(zhong)要的(de)(de)(de)意(yi)義。潤滑(hua)劑(ji)(ji)(ji)最(zui)佳參(can)數的(de)(de)(de)偏差都會導致擠壓雙相不(bu)銹鋼管出現(xian)拉裂現(xian)象。因此,獲得低(di)(di)塑(su)性質鋼管的(de)(de)(de)前提之一是采用能保(bao)證(zheng)在(zai)橫(heng)斷(duan)面內金屬(shu)均勻流動(dong)的(de)(de)(de)潤劑(ji)(ji)(ji)。即是采用的(de)(de)(de)保(bao)證(zheng)在(zai)斷(duan)面內,前提是使用最(zui)佳黏度的(de)(de)(de)玻璃潤滑(hua)劑(ji)(ji)(ji)和將壞料中(zhong)的(de)(de)(de)α相鐵素體含量控(kong)制在(zai)足夠低(di)(di)的(de)(de)(de)水(shui)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(bu)銹鋼管縱向解剖(pou)試樣的金相觀察表明,當(dang)潤(run)滑劑不(bu)適(shi)當(dang)時,α相以波紋狀層次存在(zai),而且,裂(lie)紋的端部為α相成條狀分(fen)布(圖(tu) 4-4)。

由(you)圖 4-4 可以(yi)看出,輕微(wei)變(bian)形(xing)的(de),處(chu)于波谷(gu)的(de)被(bei)擠壓的(de)金屬,局部(bu)的(de)黏結(jie)(jie)到(dao)工具上。當受阻的(de)金屬粒(li)子繞過局部(bu)的(de)黏結(jie)(jie)區流動時,在金屬中產生了(le)局部(bu)的(de)破碎應力導致不銹鋼管表面裂紋的(de)形(xing)成。
從(cong)上(shang)述擠(ji)(ji)壓(ya)不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)表面(mian)裂(lie)紋形成(cheng)的(de)機(ji)理可以看出,擠(ji)(ji)壓(ya)鋼管(guan)(guan)表面(mian)裂(lie)紋的(de)形成(cheng)與擠(ji)(ji)壓(ya)坯料的(de)狀態有關。當(dang)擠(ji)(ji)壓(ya)不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)缺陷處的(de)α相(xiang)(xiang)分(fen)布鑄態金屬(shu)時過低的(de)塑性(xing)和過高(gao)的(de)α相(xiang)(xiang)含量能導致缺陷的(de)形成(cheng)(圖 3-10b ),而(er)擠(ji)(ji)壓(ya)較(jiao)高(gao)塑性(xing)的(de)軋(ya)制(zhi)坯料時,在同樣的(de)金屬(shu)流動(dong)條(tiao)件下沒有裂(lie)紋形成(cheng)(圖 3-10a)。因(yin)此,從(cong)液體(ti)動(dong)力(li)學(xue)理論(lun)的(de)觀點來分(fen)析擠(ji)(ji)壓(ya)雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)的(de)結果(guo)指出,擠(ji)(ji)壓(ya)效果(guo)僅在摩(mo)擦(ca)表面(mian)充(chong)分(fen)屏幕化的(de)條(tiao)件下才有意義。當(dang)沒有液態動(dong)力(li)摩(mo)擦(ca)制(zhi)度(du)時,黏度(du)不是決定潤滑(hua)劑(ji)效果(guo)的(de)因(yin)素(su),而(er)金屬(shu)與工具實際的(de)接觸面(mian)積(ji)成(cheng)為其主(zhu)要的(de)特性(xing)因(yin)素(su)。
試驗和理論研究表明,潤(run)滑膜的(de)強度(du)主要決定于(yu)單位擠壓(ya)力,所使用的(de)玻(bo)璃(li)潤(run)滑劑的(de)黏度(du)、金屬的(de)流(liu)動速度(du)和模具的(de)形狀。
當(dang)采用(yong)硅酸鹽(yan)類(lei)潤(run)滑劑(ji)時,擠壓不銹鋼管具(ju)有(you)特點的(de)表面缺(que)陷之一是“斑痕”-可觀察到(dao)的(de)不平度(du)和微小的(de)斜(xie)棱。“斑痕”發展的(de)程度(du)主(zhu)要取決于變形區(qu)內熔化潤(run)滑劑(ji)的(de)數(shu)量(liang)。
在液態(tai)潤(run)滑制度下(xia),不銹鋼管(guan)表面質(zhi)量的(de)(de)(de)改變(bian)(bian)與潤(run)滑層的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化有關(guan)。這種(zhong)現象在于(yu),處于(yu)工具和(he)變(bian)(bian)形(xing)(xing)體(ti)之間(jian)的(de)(de)(de)潤(run)滑介質(zhi)的(de)(de)(de)作用(yong)下(xia),實(shi)現塑性(xing)(xing)變(bian)(bian)形(xing)(xing)。由(you)于(yu)潤(run)滑介質(zhi)本身的(de)(de)(de)不可壓縮性(xing)(xing),而將實(shi)現塑性(xing)(xing)變(bian)(bian)形(xing)(xing)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)(de)(de)壓力傳遞給(gei)變(bian)(bian)形(xing)(xing)體(ti)。綜合結晶(jing)(jing)力學性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)各(ge)自異性(xing)(xing),該壓力會(hui)導致斑痕的(de)(de)(de)形(xing)(xing)成。由(you)于(yu)多晶(jing)(jing)體(ti)受外(wai)力系的(de)(de)(de)作用(yong),則塑性(xing)(xing)變(bian)(bian)形(xing)(xing)不是同(tong)時所(suo)有的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒內開始。首先其在滑移平面方位取向最有利的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒內發(fa)生。
如上所述,可以設定(ding),由不同取向(xiang)的(de)品粒成的(de)多晶體的(de)受壓變形圖如圖 4-5 所示(shi)。

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(run)(run)滑劑(ji)變(bian)(bian)形時,晶(jing)粒的相互影響(xiang)會消除其過(guo)早的變(bian)(bian)形。而(er)當帶潤(run)(run)滑劑(ji)變(bian)(bian)形時,則(ze)變(bian)(bian)形情況可能取(qu)決于潤(run)(run)滑層的厚度(du)(du)。靠近潤(run)(run)滑層的個別晶(jing)粒的選擇(ze)性變(bian)(bian)形的程度(du)(du)取(qu)決于晶(jing)粒的類型(xing),即滑移系的數目。
多相合金的(de)(de)(de)(de)(de)選擇性變形幾率更大,因為這類合金的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)晶(jing)不(bu)(bu)僅(jin)區(qu)別于(yu)(yu)(yu)取(qu)向,而且還區(qu)別于(yu)(yu)(yu)化學組成(cheng)以及強(qiang)度特性,而且時(shi)常區(qu)別于(yu)(yu)(yu)晶(jing)間結(jie)合力的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)弱(ruo)。如前所述,潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑密實性未遭破(po)壞時(shi),將不(bu)(bu)均(jun)勻地(di)被擠壓(ya)進塑性金屬(shu),在其(qi)(qi)表(biao)面上形成(cheng)與薄膜厚度成(cheng)比例的(de)(de)(de)(de)(de)印痕。因此,潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)膜的(de)(de)(de)(de)(de)厚度應該是最薄的(de)(de)(de)(de)(de)。這可(ke)以借助于(yu)(yu)(yu)提(ti)高(gao)潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)(de)(de)黏(nian)度,或者靠(kao)提(ti)高(gao)擠壓(ya)速度來(lai)減少金屬(shu)與潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)墊(dian)接(jie)觸的(de)(de)(de)(de)(de)持續時(shi)間來(lai)達到。在許多情況下,這取(qu)決(jue)于(yu)(yu)(yu)潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑與金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)熱物理性能,以及其(qi)(qi)間的(de)(de)(de)(de)(de)熱交換條件。而擠壓(ya)結(jie)果在實際上并不(bu)(bu)取(qu)決(jue)于(yu)(yu)(yu)玻璃(li)潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)(de)(de)化學成(cheng)分,僅(jin)要求其(qi)(qi)在擠壓(ya)過程中不(bu)(bu)會引起黏(nian)度值的(de)(de)(de)(de)(de)改變。采(cai)用同(tong)樣的(de)(de)(de)(de)(de)黏(nian)度值,而具(ju)有不(bu)(bu)同(tong)化學成(cheng)分的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑擠壓(ya)后(hou),得到相應于(yu)(yu)(yu)大致(zhi)相同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)鋼管表(biao)面上的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)觀凹凸不(bu)(bu)平度和條狀微(wei)觀組織的(de)(de)(de)(de)(de)彎曲程度。
擠壓(ya)(ya)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)表(biao)(biao)面上的(de)(de)“水(shui)紋”來源于坯料在(zai)擠壓(ya)(ya)筒(tong)內鐓粗時,車削刀痕(hen)(hen)形成(cheng)的(de)(de)微小疊痕(hen)(hen)。疊痕(hen)(hen)特別明顯(xian)地表(biao)(biao)現在(zai)擠壓(ya)(ya)模(mo)的(de)(de)圓(yuan)錐形部分。從擠壓(ya)(ya)模(mo)擠出(chu)的(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)在(zai)模(mo)口(kou)處坯料表(biao)(biao)面開(kai)始劇(ju)烈地伸長,疊痕(hen)(hen)被拉長,并(bing)取決(jue)于其原(yuan)始深度(du),在(zai)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)表(biao)(biao)面上以(yi)(yi)“水(shui)紋”的(de)(de)形式留下痕(hen)(hen)跡。當(dang)潤(run)滑(hua)劑熔化的(de)(de)薄膜越厚時,疊痕(hen)(hen)也越大(da),并(bing)在(zai)通過(guo)模(mo)子后(hou)變得平滑(hua),在(zai)管(guan)子表(biao)(biao)面形成(cheng)更(geng)粗的(de)(de)水(shui)紋。采(cai)用合乎要求的(de)(de)潤(run)滑(hua)劑,當(dang)黏度(du)系數(shu)n=70Pa·8時,可(ke)以(yi)(yi)很大(da)程度(du)地減輕上述缺(que)陷形成(cheng)的(de)(de)機(ji)理作用 (圖 4-7)。

曾經采(cai)用表面(mian)(mian)粗糙(cao)(cao)度(du)R.=2.5~5μm(V5)的(de)離心鑄造(zao)管(guan)坯擠(ji)壓成管(guan)子(zi)后(hou),檢查其表面(mian)(mian)質量,結果由(you)于不銹鋼管(guan)表面(mian)(mian)粗糙(cao)(cao)度(du)和疊痕嚴重而報廢。對(dui)于擠(ji)壓管(guan)坯金(jin)屬(shu)的(de)試驗研究表明,鑄坯具有相對(dui)于坯料的(de)軸心徑向(xiang)取向(xiang)的(de)粗大樹(shu)枝(zhi)狀奧(ao)氏體柱狀晶的(de)獨(du)特(te)結構,導致其在變形時對(dui)金(jin)屬(shu)流動產生(sheng)很大的(de)影響。
軋坯圓(yuan)柱(zhu)形試樣鐓(dui)(dui)粗之后(hou)擁有(you)表面(mian)(mian)光滑正確的(de)鼓形試樣(圖(tu) 4-8 a)。鑄坯圓(yuan)柱(zhu)形試樣鐓(dui)(dui)粗之后(hou)則具有(you)中(zhong)心樹枝狀(zhuang)奧氏體拉長的(de)橢圓(yuan)形狀(zhuang)。在鑄造金屬的(de)側面(mian)(mian),得(de)帶微小疊痕(hen)的(de)粗糙表面(mian)(mian)當變(bian)形程度(du)提高時,疊痕(hen)擴(kuo)大。

上述軋(ya)坯和離心(xin)鑄(zhu)(zhu)坯的(de)鐓粗試(shi)驗(yan)結果可以揭(jie)示(shi)離心(xin)鑄(zhu)(zhu)坯擠壓時,形成(cheng)制品(pin)表面粗糙的(de)原因。
鑄(zhu)態金屬化學成分的(de)(de)(de)不均勻(yun)性和粗(cu)晶結構引起金屬微觀(guan)組織的(de)(de)(de)不均勻(yun)性,導致其力學性能的(de)(de)(de)不均勻(yun)。在鐓粗(cu)過(guo)程中,金屬充滿擠(ji)壓筒時(shi),導致管坯(pi)(pi)表面(mian)(mian)粗(cu)糙。坯(pi)(pi)料表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)粗(cu)糙度不取決于玻璃潤滑劑的(de)(de)(de)選擇。擠(ji)壓前空心坯(pi)(pi)表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)粗(cu)糙同樣(yang)會(hui)惡化鋼管的(de)(de)(de)表面(mian)(mian)質(zhi)量。
鐓粗過程中較小(xiao)的鐓鍛比可(ke)減小(xiao)鐓粗后空心(xin)坯的表面粗糙程度。
當(dang)擠(ji)壓(ya)鑄態金(jin)屬時(shi),采(cai)用具有更薄潤滑(hua)膜的(de)結晶型潤滑(hua)劑(ji)(ji)取(qu)(qu)代玻璃潤滑(hua)劑(ji)(ji)以取(qu)(qu)得較好的(de)效果。擠(ji)壓(ya)鋼(gang)管表面(mian)的(de)最普遍的(de)缺陷是(shi)斑痕和(he)劃傷,其產生是(shi)由于對擠(ji)壓(ya)過程參(can)數中(zhong)玻璃潤滑(hua)劑(ji)(ji)黏度的(de)選擇不當(dang)造成的(de)。同樣,如坯料前端棱角倒圓半徑不足,會導(dao)(dao)致(zhi)由于擠(ji)壓(ya)時(shi)校(xiao)緣過冷,在擠(ji)壓(ya)模旁出現停滯區,并將其拉(la)入(ru)變形(xing)區內而導(dao)(dao)致(zhi)鋼(gang)管表面(mian)拉(la)痕缺陷。
為了獲得良好的不(bu)銹鋼管內(nei)表面質量(liang),必(bi)須(xu)使用較(jiao)小粒(li)度(du)(0.4mm以下)的玻(bo)璃(li)(li)潤(run)(run)(run)滑劑,但對(dui)于帶通(tong)制冷(leng)卻芯(xin)體和金屬(shu)變形高流速(su)的擠(ji)壓(ya)工序,雖然其對(dui)鋼管內(nei)表面有(you)(you)導致(zhi)刮傷和氣(qi)孔(kong)缺陷的危險,其潤(run)(run)(run)滑的原始參數可不(bu)必(bi)像(xiang)玻(bo)璃(li)(li)墊那樣選擇(ze)在潤(run)(run)(run)滑層內(nei)具有(you)(you)溫(wen)度(du)區別(bie)的雙層擠(ji)壓(ya)玻(bo)璃(li)(li)潤(run)(run)(run)滑墊。
為了獲得優良的鋼管內表面,在擠壓(ya)前向管坯內孔精確地計量和均勻地供(gong)給潤滑劑(ji)具有(you)很大的意義。
一(yi)般向管坯內孔(kong)供給(gei)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤滑劑粉(fen)(fen)末的分量借助于半圓形長(chang)勺盛滿(man)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤滑劑粉(fen)(fen)未后伸入并傾(qing)倒在坯料(liao)內孔(kong)內,然后通過坯料(liao)在鋪(pu)滿(man)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)粉(fen)(fen)的斜臺板(ban)上(shang)滾(gun)動(dong)或在一(yi)個旋(xuan)轉的裝滿(man)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)粉(fen)(fen)的布料(liao)裝置下轉動(dong)時,玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤滑劑即均勻地(di)分布并熔化(hua)在內孔(kong)表面上(shang)。
當送(song)入(ru)(ru)到坯料內孔的(de)(de)玻璃潤滑(hua)劑(ji)不能做到均(jun)勻(yun)地(di)覆蓋(gai)在坯料的(de)(de)內表面(mian)時,就會導(dao)致管材(cai)內表面(mian)的(de)(de)一側由于潤滑(hua)劑(ji)過量而(er)(er)(er)引起擠(ji)壓(ya)鋼(gang)管內表面(mian)產(chan)生氣泡和巨大(da)的(de)(de)斑(ban)痕缺(que)陷。而(er)(er)(er)另一側則因為(wei)潤滑(hua)劑(ji)的(de)(de)不足(zu)而(er)(er)(er)出現(xian)劃傷帶(dai)。為(wei)了避免上述(shu)缺(que)陷的(de)(de)產(chan)生,必(bi)須根據擠(ji)壓(ya)鋼(gang)管的(de)(de)不同規格,采用(yong)不同尺寸的(de)(de)送(song)粉(fen)長勺,控制送(song)入(ru)(ru)管坯內孔的(de)(de)玻璃潤滑(hua)劑(ji)數量。
控制對不同(tong)規(gui)格鋼管(guan)擠壓(ya)坯(pi)料(liao)內孔的布粉數量,建議(yi)通(tong)過(guo)以(yi)下經(jing)驗公式計算送(song)粉半(ban)圓(yuan)形長勺的直(zhi)徑:

潤滑(hua)劑的噴涂均勻度(du)還取決(jue)于磨碎程(cheng)度(du)(玻璃粉的粒度(du))。粉塵(chen)狀的潤滑(hua)劑(顆粒直徑小(xiao)于0.1mm)沿管坯內(nei)表面分布的均勻程(cheng)度(du)要比粗粉差一些。當采用玻璃粉的粒度(du)為0.25~0.40mm 時,能(neng)得到最佳內(nei)表面質量的擠壓(ya)不銹(xiu)鋼管。
非常重要的一點是,要采(cai)用內孔直徑不超過擠(ji)壓芯棒(bang)直徑5~7mm的空心(xin)管(guan)坯。否則在鐓(dui)粗時(shi),潤(run)滑墊的材料會擠(ji)入(ru)管(guan)坯和芯棒(bang)之間的縫隙(xi),而(er)導致(zhi)擠(ji)壓鋼管(guan)內壁的氣孔和刮傷缺陷。并且,隨著管(guan)坯和芯棒(bang)間縫隙(xi)的增大(da),不銹(xiu)鋼管(guan)內表面(mian)缺陷的數(shu)量(liang)和范圍增加(jia)。當采(cai)用爐渣和結晶型潤(run)滑劑(ji)制作(zuo)潤(run)滑墊時(shi),這(zhe)一點尤為重要。嚴格地講,這(zhe)類潤(run)滑劑(ji)不適合管(guan)坯內表面(mian)的潤(run)滑。
此(ci)外,當滾涂玻璃粉時(shi),如(ru)在坯料(liao)外表(biao)面上聚集厚厚的一(yi)層玻璃粉,將會導致擠(ji)壓鋼管(guan)外表(biao)面嚴重的“樺樹皮痕”缺陷。為了消除這(zhe)一(yi)缺陷,曾研究使用(yong)天然礦物質作為潤滑劑,促使其(qi)形成(cheng)薄薄的一(yi)層潤滑膜(mo),而無需復(fu)雜地(di)修補(bu)失(shi)去連續(xu)性的坯料(liao)表(biao)面潤滑層。
對(dui)各(ge)種礦物(wu)質黏(nian)度(du)及熱(re)物(wu)理參數的(de)(de)研究表明,在1150~1250℃溫度(du)范圍內,用(yong)于(yu)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)外表面(mian)滾(gun)(gun)粉的(de)(de)在每硼石(shi)和(he)硅鈣硼石(shi)一鈣鐵輝石(shi)一石(shi)榴石(shi)完全符(fu)合潤滑(hua)劑的(de)(de)要求(qiu)。而(er)采用(yong)這類潤滑(hua)劑的(de)(de)實際效果在于(yu)潤滑(hua)劑能均(jun)勻(yun)地(di)滾(gun)(gun)涂(tu)到環(huan)料(liao)的(de)(de)外表面(mian)。但操作時(shi),粗糙地(di)撒(sa)粉到斜滾(gun)(gun)板(ban)上(shang),引(yin)(yin)起在坯(pi)(pi)(pi)料(liao)上(shang)玻璃層薄的(de)(de)地(di)方先熔化而(er)成斑點覆蓋(gai)在其表面(mian)上(shang)。穿孔(kong)或擠(ji)壓(ya)時(shi),變形區的(de)(de)潤滑(hua)膜失去(qu)連(lian)續性,不僅導致空心坯(pi)(pi)(pi)和(he)擠(ji)壓(ya)鋼管的(de)(de)內表面(mian)缺陷,而(er)且引(yin)(yin)起管坯(pi)(pi)(pi)和(he)鋼管的(de)(de)壁厚不均(jun),同(tong)時(shi)也降低了(le)穿孔(kong)筒和(he)擠(ji)壓(ya)筒內襯的(de)(de)使用(yong)壽命。只有(you)均(jun)勻(yun)地(di)滾(gun)(gun)涂(tu)潤滑(hua)劑時(shi),才能滿足穿孔(kong)和(he)擠(ji)壓(ya)對(dui)潤滑(hua)劑的(de)(de)工(gong)藝要求(qiu)。
在擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi),擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)內襯的(de)(de)直徑對于擠(ji)壓(ya)(ya)坯料表面潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)用的(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)墊的(de)(de)致密(mi)度(du)的(de)(de)要(yao)求具有重要(yao)意義。使用結晶(jing)型潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑和使用玻璃潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑的(de)(de)情況(kuang)不(bu)同。結品(pin)型潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑在使用時(shi),其和高(gao)溫坯料接觸(chu)后(hou)沒有逐漸軟化的(de)(de)過程,而是當其表面層達到熔化國度(du)時(shi),瞬時(shi)地熔化。并且熔融態的(de)(de)結晶(jing)型潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑具有很低(di)的(de)(de)黏度(du)。一般認(ren)為,在高(gao)溫下(xia)潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑的(de)(de)低(di)黏度(du)會(hui)導致高(gao)壓(ya)(ya)下(xia)擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi)的(de)(de)不(bu)良效(xiao)果(guo)。
但正是由(you)(you)于(yu)這類潤(run)滑(hua)(hua)劑在(zai)擠壓(ya)時迅速(su)(su)地(di)(di)(di)由(you)(you)固(gu)態(tai)(tai)過渡到(dao)液(ye)態(tai)(tai),以及當(dang)溫度(du)降低時又迅速(su)(su)地(di)(di)(di)由(you)(you)液(ye)態(tai)(tai)轉變為固(gu)態(tai)(tai)的(de)(de)特性,使擠壓(ya)鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)質量得(de)到(dao)了(le)改善,消除了(le)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)上的(de)(de)裂紋(wen)缺陷。這是由(you)(you)于(yu)當(dang)潤(run)滑(hua)(hua)劑的(de)(de)表層達到(dao)熔化溫度(du)時,即瞬時的(de)(de)熔化并(bing)由(you)(you)被擠出的(de)(de)金屬(shu)帶出模孔,均勻地(di)(di)(di)覆(fu)蓋在(zai)鋼(gang)管(guan)(guan)表面上,在(zai)擠壓(ya)模的(de)(de)出口處(chu)已不(bu)存在(zai)潤(run)滑(hua)(hua)墊,而熔化的(de)(de)覆(fu)蓋在(zai)制品表面上的(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)劑薄膜與冷(leng)態(tai)(tai)的(de)(de)工具相接觸,并(bing)迅速(su)(su)地(di)(di)(di)凝結(jie)(jie)成極薄的(de)(de)制品表面覆(fu)蓋層,急劇(ju)地(di)(di)(di)提高了(le)潤(run)滑(hua)(hua)層的(de)(de)屏幕特性。雖(sui)然結(jie)(jie)晶型(xing)潤(run)滑(hua)(hua)劑的(de)(de)熔化溫度(du)有很大(da)的(de)(de)差別,而對得(de)到(dao)的(de)(de)無裂紋(wen)缺陷的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)來看(kan)其(qi)潤(run)滑(hua)(hua)層的(de)(de)強(qiang)度(du)已是足夠(gou)的(de)(de)了(le)。
結晶型潤(run)(run)滑劑(ji)對于(yu)擠(ji)壓不銹鋼(gang)管表面(mian)(mian)質(zhi)(zhi)量具(ju)有(you)的(de)較實質(zhi)(zhi)性的(de)影響的(de)是潤(run)(run)滑劑(ji)的(de)數(shu)量。當(dang)潤(run)(run)滑劑(ji)的(de)熔化(hua)溫(wen)度(du)與(yu)擠(ji)壓過程溫(wen)度(du)相(xiang)適應時(shi)(shi),獲得了最佳結果。即潤(run)(run)滑劑(ji)的(de)熔化(hua)溫(wen)度(du)與(yu)擠(ji)壓過程坯(pi)料金屬溫(wen)度(du)之差(cha)取(qu)決(jue)于(yu)變(bian)形(xing)材料,其最佳值(zhi)應為80~150℃.當(dang)上述(shu)溫(wen)差(cha)增大時(shi)(shi),會導致鋼(gang)管表面(mian)(mian)質(zhi)(zhi)量惡化(hua),這可在采(cai)用低黏度(du)的(de)玻璃潤(run)(run)滑劑(ji)時(shi)(shi)能觀(guan)察到(dao)。而當(dang)該(gai)溫(wen)差(cha)減小時(shi)(shi)會導致劃傷缺陷。
曾采(cai)用高爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)渣來制(zhi)作(zuo)在1150~1200℃溫(wen)度范圍內(nei)使用的潤(run)滑(hua)墊。但高爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)渣的潤(run)滑(hua)機理與(yu)玻璃(li)和(he)結(jie)晶型(xing)潤(run)滑(hua)劑相比較的主要區別在于,高爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)渣的熔化溫(wen)度高達1280~1320℃,相應(ying)的擠壓溫(wen)度為(wei)1180~1200℃。
從粒化(hua)(hua)的(de)高(gao)爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)渣加熱(re)時的(de)放(fang)熱(re)效(xiao)應(圖 4-9)可(ke)以看出(chu),在實驗室爐(lu)(lu)內(nei)慢速加熱(re)時爐(lu)(lu)溫和(he)渣溫的(de)變化(hua)(hua)特點在850~950℃溫度(du)下,爐(lu)(lu)渣發生玻璃狀(zhuang)成分的(de)再(zai)結晶和(he)使潤(run)滑劑補充加熱(re)的(de)放(fang)熱(re)反(fan)應。

在850~950℃溫度(du)下,預焙燒過的爐(lu)渣無放熱效應。高爐(lu)爐(lu)渣的潤滑(hua)(hua)作(zuo)用是當潤滑(hua)(hua)墊(dian)的表(biao)面與(yu)變形金屬接(jie)觸時(shi)(shi)被加熱到接(jie)近金屬變形時(shi)(shi)的溫度(du)。而同(tong)時(shi)(shi)發生的再結晶放熱反應,導(dao)致潤滑(hua)(hua)墊(dian)的表(biao)層溫度(du)提高到1300~1320℃,在此溫度(du)下,潤滑(hua)(hua)墊(dian)表(biao)面熔化,并使(shi)拼壓過程正常地進行。
應該指(zhi)出,使用(yong)在950℃下專(zhuan)門焙燒的高爐(lu)(lu)(lu)爐(lu)(lu)(lu)渣(zha)(zha)(zha)潤(run)滑(hua)墊(dian)時,由于爐(lu)(lu)(lu)渣(zha)(zha)(zha)來不(bu)及熔化(hua),擠壓不(bu)銹鋼管表面(mian)出現嚴重的擦傷。可見(jian)高爐(lu)(lu)(lu)爐(lu)(lu)(lu)渣(zha)(zha)(zha)與熱(re)(re)(re)(re)環料緊(jin)密(mi)接時,在爐(lu)(lu)(lu)渣(zha)(zha)(zha)再(zai)結晶的放(fang)熱(re)(re)(re)(re)效應和(he)變(bian)形(xing)熱(re)(re)(re)(re)的同時作用(yong)下才會(hui)有效。而當沒有放(fang)熱(re)(re)(re)(re)效應或無變(bian)形(xing)熱(re)(re)(re)(re)的情況(kuang)下,達不(bu)到(dao)爐(lu)(lu)(lu)渣(zha)(zha)(zha)熔化(hua)所需要(yao)的溫(wen)度時,也起不(bu)到(dao)潤(run)滑(hua)劑的作用(yong)。因為爐(lu)(lu)(lu)渣(zha)(zha)(zha)再(zai)結晶熱(re)(re)(re)(re)在變(bian)形(xing)開始前來不(bu)及傳(chuan)遞開,所以爐(lu)(lu)(lu)渣(zha)(zha)(zha)作為不(bu)銹鋼管坯內表面(mian)的潤(run)滑(hua)劑是不(bu)合(he)適的。

