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)滑劑的(de)作(zuo)(zuo)用機理(li)在于,玻(bo)璃(li)表層(ceng)(ceng)連續不斷地(di)熔(rong)化,并隨著被(bei)擠壓金(jin)屬(shu)流(liu)出(chu),而且其流(liu)出(chu)時比變形金(jin)屬(shu)有著較低(di)的(de)位(wei)移極限(xian)應力(li)。玻(bo)璃(li)潤(run)滑劑的(de)潤(run)滑效(xiao)應,也即(ji)其所降低(di)的(de)摩(mo)擦力(li),取決于摩(mo)擦表面屏幕作(zuo)(zuo)用的(de)可(ke)靠性(xing)和潤(run)滑層(ceng)(ceng)的(de)流(liu)變性(xing)能。
如果摩擦表面覆(fu)有一層連續的(de)潤(run)滑薄膜,則(ze)接觸(chu)中(zhong)的(de)不銹鋼管表面的(de)面積就會大范圍地減(jian)小。此時,其摩擦系數(shu)可以寫成如下形式:

由(you)此可見(jian),當保證潤滑(hua)劑處于液態動力(li)的(de)潤滑(hua)制(zhi)度(du)時,摩擦消耗的(de)最低限度(du)才(cai)會出現。
玻(bo)(bo)璃潤(run)滑劑(ji)的(de)(de)(de)作用是使擠(ji)壓過程(cheng)中的(de)(de)(de)摩擦(ca)(ca)力降低到最低的(de)(de)(de)限(xian)度(du),而擠(ji)壓時(shi)(shi)保證潤(run)滑劑(ji)液(ye)態動力制度(du)的(de)(de)(de)重要性,取決于(yu)該過程(cheng)一系(xi)列的(de)(de)(de)特點。高(gao)溫和高(gao)的(de)(de)(de)單位壓力,摩擦(ca)(ca)表面(mian)的(de)(de)(de)連(lian)續更新等(deng)都會導致變形金屬與工具的(de)(de)(de)黏(nian)結,使制品表面(mian)質(zhi)量惡(e)化。當潤(run)滑劑(ji)的(de)(de)(de)“機械(xie)阻力”不能適應(ying)于(yu)擠(ji)壓力的(de)(de)(de)增加時(shi)(shi),上述對(dui)于(yu)制品表面(mian)質(zhi)量的(de)(de)(de)不利影響就會不可避免地出現。此時(shi)(shi),玻(bo)(bo)璃潤(run)滑劑(ji)的(de)(de)(de)黏(nian)度(du)就成(cheng)為該過程(cheng)的(de)(de)(de)基本技術指標。
潤滑層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)拉斷和制品缺陷形(xing)(xing)(xing)成的(de)(de)(de)最大幾率出現在擠壓(ya)模具(ju)的(de)(de)(de)出口處(chu),可以觀察到此處(chu)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)和工(gong)具(ju)被熔化的(de)(de)(de)潤滑劑薄(bo)膜隔開。由于潤滑層(ceng)(ceng)(ceng)拉斷而(er)引起變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)與工(gong)具(ju)黏附的(de)(de)(de)結果,使得在接觸變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)前區內金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)各個層(ceng)(ceng)(ceng)次的(de)(de)(de)均勻流(liu)動(dong)遭(zao)到破(po)壞,并形(xing)(xing)(xing)成區域(yu)性的(de)(de)(de)“阻滯區”。金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)各層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)流(liu)動(dong)都(dou)繞(rao)過停滯區而(er)形(xing)(xing)(xing)成擠壓(ya)不銹鋼管表(biao)面層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)波(bo)浪(lang)形(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)組織。管壁波(bo)浪(lang)形(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)波(bo)及深度取決于潤滑劑的(de)(de)(de)黏度與擠壓(ya)單(dan)位(wei)壓(ya)力不相適應的(de)(de)(de)程度。
對帶(dai)有(you)表面波(bo)浪形(xing)組(zu)織結構(gou)不銹鋼管的(de)(de)縱向解剖試樣的(de)(de)顯(xian)微金相(xiang)組(zu)織進(jin)行(xing)(xing)的(de)(de)觀察(cha)表明,甚至當黏(nian)(nian)結區的(de)(de)絕對尺寸(cun)并(bing)不大(1~2mm)時,也會(hui)導(dao)致金屬與(yu)工具間周(zhou)期性(xing)接觸的(de)(de)特點(dian),而(er)此足(zu)以使擠(ji)壓(ya)力(li)增高。而(er)當低(di)塑性(xing)材料擠(ji)壓(ya)的(de)(de)情況下(xia),例(li)如離心鑄造(zao)的(de)(de)Cr18Ni10Ti和0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti,即會(hui)出現橫向拉裂。在各種單位壓(ya)力(li)的(de)(de)作用(yong)下(xia),潤滑(hua)劑(ji)黏(nian)(nian)度的(de)(de)正確(que)選擇能(neng)確(que)保潤滑(hua)薄(bo)膜的(de)(de)致密性(xing),使擠(ji)壓(ya)不銹鋼管具有(you)直線(xian)成(cheng)行(xing)(xing)的(de)(de)加工流線(xian)型金屬結構(gou)。金屬纖維(wei)的(de)(de)平行(xing)(xing)分布說明,變形(xing)金屬與(yu)工具交界處(chu)的(de)(de)位移變形(xing)在潤滑(hua)劑(ji)層內是帶(dai)區域性(xing)的(de)(de),并(bing)不波(bo)及不銹鋼管的(de)(de)深處(chu)。其(qi)相(xiang)應于(yu)擠(ji)壓(ya)力(li)的(de)(de)最低(di)點(dian),因為(wei)潤滑(hua)劑(ji)的(de)(de)黏(nian)(nian)度會(hui)產生(sheng)(sheng)運動阻(zu)力(li),并(bing)且黏(nian)(nian)度越低(di),黏(nian)(nian)度產生(sheng)(sheng)的(de)(de)黏(nian)(nian)性(xing)阻(zu)力(li)越小(xiao)。
但(dan)是(shi)(shi)(shi)(shi),潤(run)(run)(run)滑(hua)劑(ji)黏(nian)度的(de)(de)(de)(de)降低存在著某一(yi)個界限(xian)(xian),因(yin)為(wei)潤(run)(run)(run)滑(hua)劑(ji)對于擠(ji)壓的(de)(de)(de)(de)阻力(li)(li)在擠(ji)壓過程中會(hui)減小,結果導(dao)致(zhi)(zhi)摩擦表(biao)面(mian)相互靠(kao)(kao)近(jin)。如(ru)果擠(ji)壓不銹鋼管和模具之間的(de)(de)(de)(de)最(zui)短距(ju)離(li)是(shi)(shi)(shi)(shi)指以表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)凹凸不平度相比而(er)言,則其潤(run)(run)(run)滑(hua)的(de)(de)(de)(de)液(ye)態制度會(hui)被破壞。由此,潤(run)(run)(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)黏(nian)度對于阻止摩擦表(biao)面(mian)靠(kao)(kao)近(jin)的(de)(de)(de)(de)阻力(li)(li)應該是(shi)(shi)(shi)(shi)足夠的(de)(de)(de)(de)。潤(run)(run)(run)滑(hua)劑(ji)黏(nian)度增(zeng)大到(dao)(dao)(dao)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)限(xian)(xian)度時(shi),并不會(hui)改(gai)變制品表(biao)面(mian)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)組織(zhi),但(dan)是(shi)(shi)(shi)(shi)會(hui)導(dao)致(zhi)(zhi)擠(ji)壓力(li)(li)成比例地增(zeng)長。潤(run)(run)(run)滑(hua)劑(ji)黏(nian)度的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)是(shi)(shi)(shi)(shi)在潤(run)(run)(run)滑(hua)層(ceng)位移阻力(li)(li)達到(dao)(dao)(dao),形(xing)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)內位移阻力(li)(li)數值時(shi)才(cai)受到(dao)(dao)(dao)限(xian)(xian)制。這與母體金(jin)屬(shu)(shu)(shu)開始形(xing)成環狀傷(shang)痕相關,也是(shi)(shi)(shi)(shi)導(dao)致(zhi)(zhi)不銹鋼管表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)折疊料劃傷(shang)缺(que)陷的(de)(de)(de)(de)原因(yin)。在這種條件(jian)下,擠(ji)壓力(li)(li)大大增(zeng)加。
擠壓(ya) 57mm×7.5mm、63.5mm×5mm、76m×3mm、60mm×3.5mm不銹鋼管時(shi),擠壓(ya)力與玻璃(li)潤滑劑黏度相關(guan)的試驗(yan)曲線(xian)的特點得(de)到了(le)證實(shi)。
由圖4-3可知,擠(ji)壓(ya)(ya)力(li)的(de)(de)關系(xi)曲(qu)線有兩(liang)個相應于最低值(zhi)和最高值(zhi)的(de)(de)轉折點(dian)。隨著玻璃潤滑劑黏度的(de)(de)增(zeng)大(da)(da),擠(ji)壓(ya)(ya)力(li)開始增(zeng)長(chang),然后(hou)(hou)減小(xiao),在此(ci)以(yi)后(hou)(hou)又增(zeng)長(chang)。尤其是對(dui)大(da)(da)的(de)(de)變形系(xi)數時此(ci)特點(dian)更(geng)加(jia)明顯(xian),且此(ci)曲(qu)線上(shang)的(de)(de)轉折點(dian)隨著伸長(chang)率的(de)(de)增(zeng)加(jia),向玻璃潤滑劑黏度增(zeng)大(da)(da)一側移動。

通(tong)過對不銹鋼管微觀組織的(de)分(fen)析可以看(kan)出各曲線相似的(de)特(te)點。因而,對擠壓(ya)力的(de)數值具有影響的(de)是潤滑(hua)膜的(de)強(qiang)度(du)(du)(du),也(ye)即對摩(mo)擦表(biao)面屏幕(mu)化的(de)程度(du)(du)(du)。當潤滑(hua)膜的(de)強(qiang)度(du)(du)(du)不足時,隨(sui)著玻璃潤滑(hua)劑黏度(du)(du)(du)的(de)增(zeng)加,擠壓(ya)力增(zeng)大。
隨著黏度的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加,潤滑膜的(de)(de)(de)(de)強度提(ti)高,雙相(xiang)不銹鋼管表面與工具(ju)接觸的(de)(de)(de)(de)可能(neng)性(xing)減少,擠(ji)壓(ya)(ya)力(li)隨之減小(xiao)。但隨著潤滑劑(ji)黏度的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加,擠(ji)壓(ya)(ya)力(li)的(de)(de)(de)(de)減小(xiao)不可能(neng)是無限的(de)(de)(de)(de)。其最低值對應(ying)(ying)潤滑劑(ji)保持摩(mo)擦表面充分(fen)屏(ping)幕化的(de)(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)。潤滑劑(ji)黏度的(de)(de)(de)(de)進(jin)一(yi)步提(ti)高,相(xiang)應(ying)(ying)于流體動(dong)力(li)學理論的(de)(de)(de)(de)原則會導致(zhi)擠(ji)壓(ya)(ya)力(li)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)長。
較高的變形系(xi)數也取決(jue)于較大(da)的單位擠壓力(li)。因此,滑動表面的充(chong)分屏(ping)幕(mu)化在(zai)利用高黏度的玻璃潤滑劑(ji)時,才能得到(dao)保(bao)障。
分析碳(tan)素(su)鋼(gang)管(guan)擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi),擠(ji)壓(ya)(ya)力(li)(li)的(de)(de)參數表明,擠(ji)壓(ya)(ya)力(li)(li)的(de)(de)最低(di)值相應于使(shi)用(yong)小黏(nian)(nian)(nian)度(du)(du)的(de)(de)玻璃(li)潤滑劑(ji),因為碳(tan)素(su)鋼(gang)管(guan)擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi)比不銹鋼(gang)管(guan)擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi)的(de)(de)單(dan)位壓(ya)(ya)力(li)(li)低(di)將近一倍半(ban),因此,其潤滑劑(ji)潤滑膜(mo)(mo)的(de)(de)強度(du)(du)在所研究的(de)(de)黏(nian)(nian)(nian)度(du)(du)范圍(wei)內是足夠的(de)(de)。而為了使(shi)用(yong)黏(nian)(nian)(nian)度(du)(du)為70Pa·s的(de)(de)玻璃(li)潤滑劑(ji)時(shi),在保持較(jiao)(jiao)薄的(de)(de)潤滑膜(mo)(mo)的(de)(de)條件下,也能獲(huo)得較(jiao)(jiao)好的(de)(de)鋼(gang)管(guan)表面質量。
當擠(ji)壓(ya)低(di)塑(su)性(xing)的(de)(de)鋼種時,采用最(zui)佳黏(nian)度值的(de)(de)玻璃潤(run)滑(hua)劑(ji)具有(you)特別重要的(de)(de)意義。潤(run)滑(hua)劑(ji)最(zui)佳參數的(de)(de)偏(pian)差都會(hui)導(dao)致擠(ji)壓(ya)雙(shuang)相不(bu)銹鋼管(guan)出現拉裂現象。因(yin)此,獲得(de)低(di)塑(su)性(xing)質鋼管(guan)的(de)(de)前(qian)(qian)提(ti)之一是采用能保證在橫斷面內(nei)金(jin)屬均勻流(liu)動(dong)的(de)(de)潤(run)劑(ji)。即(ji)是采用的(de)(de)保證在斷面內(nei),前(qian)(qian)提(ti)是使用最(zui)佳黏(nian)度的(de)(de)玻璃潤(run)滑(hua)劑(ji)和將壞料中(zhong)的(de)(de)α相鐵素體含(han)量控(kong)制(zhi)在足夠(gou)低(di)的(de)(de)水平(ping)。
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。
不銹鋼(gang)管縱向解剖試樣的金相(xiang)(xiang)觀察表(biao)明(ming),當潤滑劑不適當時,α相(xiang)(xiang)以波(bo)紋(wen)狀(zhuang)層次存(cun)在,而且,裂紋(wen)的端(duan)部為α相(xiang)(xiang)成條狀(zhuang)分布(bu)(圖 4-4)。

由(you)圖 4-4 可以看出,輕微(wei)變(bian)形(xing)的(de)(de)(de),處于波谷的(de)(de)(de)被擠壓的(de)(de)(de)金(jin)屬,局部(bu)(bu)的(de)(de)(de)黏結到工具上(shang)。當受阻的(de)(de)(de)金(jin)屬粒子繞過局部(bu)(bu)的(de)(de)(de)黏結區流動時,在(zai)金(jin)屬中產生了局部(bu)(bu)的(de)(de)(de)破碎應力導致不銹鋼管(guan)表面(mian)裂紋(wen)的(de)(de)(de)形(xing)成。
從上述擠(ji)壓(ya)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)表面裂紋形(xing)成的(de)(de)機理可以看出(chu),擠(ji)壓(ya)鋼(gang)(gang)管(guan)表面裂紋的(de)(de)形(xing)成與(yu)擠(ji)壓(ya)坯料(liao)的(de)(de)狀態有(you)關。當擠(ji)壓(ya)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)缺陷處(chu)的(de)(de)α相(xiang)分布鑄態金屬(shu)時過(guo)低(di)的(de)(de)塑性(xing)(xing)和過(guo)高的(de)(de)α相(xiang)含量能(neng)導致缺陷的(de)(de)形(xing)成(圖 3-10b ),而擠(ji)壓(ya)較高塑性(xing)(xing)的(de)(de)軋制(zhi)坯料(liao)時,在同樣的(de)(de)金屬(shu)流動(dong)(dong)條(tiao)件下沒(mei)有(you)裂紋形(xing)成(圖 3-10a)。因此,從液體動(dong)(dong)力(li)學理論的(de)(de)觀點來分析擠(ji)壓(ya)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)結果指出(chu),擠(ji)壓(ya)效(xiao)果僅在摩(mo)擦表面充(chong)分屏幕化的(de)(de)條(tiao)件下才有(you)意義。當沒(mei)有(you)液態動(dong)(dong)力(li)摩(mo)擦制(zhi)度(du)時,黏度(du)不(bu)是(shi)決定潤滑劑效(xiao)果的(de)(de)因素,而金屬(shu)與(yu)工具實(shi)際的(de)(de)接觸面積成為其(qi)主要的(de)(de)特性(xing)(xing)因素。
試驗和理論研(yan)究表明,潤滑膜的(de)強度(du)主(zhu)要決定(ding)于單位擠壓力,所(suo)使用(yong)的(de)玻璃潤滑劑的(de)黏度(du)、金屬的(de)流(liu)動(dong)速度(du)和模(mo)具的(de)形狀。
當(dang)采用硅(gui)酸鹽(yan)類潤滑劑(ji)時,擠壓不(bu)銹鋼管具有特點(dian)的表(biao)面缺陷之一是“斑痕”-可觀察到的不(bu)平度和(he)微小(xiao)的斜棱。“斑痕”發展的程度主(zhu)要(yao)取決(jue)于變形區內熔化(hua)潤滑劑(ji)的數量。
在(zai)(zai)液態(tai)潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)制度(du)下,不銹(xiu)鋼管表面質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)改變(bian)(bian)與(yu)潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)層(ceng)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化有關(guan)。這種(zhong)現象在(zai)(zai)于(yu),處于(yu)工具(ju)和變(bian)(bian)形(xing)(xing)體之間的(de)(de)(de)潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)介(jie)質(zhi)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)下,實現塑性(xing)變(bian)(bian)形(xing)(xing)。由于(yu)潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)介(jie)質(zhi)本身的(de)(de)(de)不可壓縮(suo)性(xing),而將實現塑性(xing)變(bian)(bian)形(xing)(xing)所需要的(de)(de)(de)壓力傳遞給變(bian)(bian)形(xing)(xing)體。綜(zong)合結晶力學(xue)性(xing)能的(de)(de)(de)各自異性(xing),該壓力會導致斑痕的(de)(de)(de)形(xing)(xing)成。由于(yu)多晶體受外(wai)力系的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),則塑性(xing)變(bian)(bian)形(xing)(xing)不是同時所有的(de)(de)(de)晶粒內開(kai)始。首先其在(zai)(zai)滑(hua)(hua)移平面方(fang)位(wei)取向最有利的(de)(de)(de)晶粒內發生。
如(ru)上(shang)所述,可以(yi)設定,由不(bu)同(tong)取向(xiang)的(de)(de)品粒成的(de)(de)多晶體的(de)(de)受壓變形圖(tu)如(ru)圖(tu) 4-5 所示。

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)滑劑(ji)變形時(shi),晶粒的相互影響會消除(chu)其過早的變形。而當帶潤(run)滑劑(ji)變形時(shi),則(ze)變形情況可能取(qu)決(jue)于(yu)潤(run)滑層的厚度。靠近潤(run)滑層的個別晶粒的選(xuan)擇性變形的程度取(qu)決(jue)于(yu)晶粒的類型,即滑移系的數目。
多(duo)(duo)相合金(jin)的(de)(de)(de)選擇性(xing)變形幾(ji)率更大,因為這類合金(jin)的(de)(de)(de)結(jie)晶不(bu)僅區(qu)別(bie)于(yu)取(qu)向,而且還區(qu)別(bie)于(yu)化學組成(cheng)以(yi)及(ji)強(qiang)度特性(xing),而且時常(chang)區(qu)別(bie)于(yu)晶間(jian)結(jie)合力(li)的(de)(de)(de)強(qiang)弱。如(ru)前所述,潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)密實性(xing)未(wei)遭破壞時,將不(bu)均(jun)勻地被擠壓(ya)進塑性(xing)金(jin)屬,在其(qi)表(biao)面(mian)上(shang)形成(cheng)與薄(bo)膜厚(hou)度成(cheng)比例的(de)(de)(de)印(yin)痕。因此(ci),潤(run)(run)滑(hua)膜的(de)(de)(de)厚(hou)度應(ying)該(gai)是(shi)最薄(bo)的(de)(de)(de)。這可以(yi)借助于(yu)提(ti)高潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)黏(nian)度,或者靠提(ti)高擠壓(ya)速度來減少(shao)金(jin)屬與潤(run)(run)滑(hua)墊接觸的(de)(de)(de)持續時間(jian)來達到(dao)。在許多(duo)(duo)情況下,這取(qu)決(jue)于(yu)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)與金(jin)屬的(de)(de)(de)熱(re)物理性(xing)能(neng),以(yi)及(ji)其(qi)間(jian)的(de)(de)(de)熱(re)交換條件。而擠壓(ya)結(jie)果在實際上(shang)并不(bu)取(qu)決(jue)于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)化學成(cheng)分,僅要求其(qi)在擠壓(ya)過程中不(bu)會引起黏(nian)度值(zhi)的(de)(de)(de)改變。采(cai)用同(tong)樣(yang)的(de)(de)(de)黏(nian)度值(zhi),而具有(you)不(bu)同(tong)化學成(cheng)分的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)擠壓(ya)后,得到(dao)相應(ying)于(yu)大致(zhi)相同(tong)的(de)(de)(de)鋼(gang)管(guan)表(biao)面(mian)上(shang)的(de)(de)(de)微觀凹凸(tu)不(bu)平度和(he)條狀微觀組織的(de)(de)(de)彎曲程度。
擠(ji)壓(ya)不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)表面(mian)上的“水紋(wen)”來源(yuan)于(yu)坯料在擠(ji)壓(ya)筒內鐓(dui)粗時,車削刀痕(hen)(hen)形成的微小疊痕(hen)(hen)。疊痕(hen)(hen)特別明顯地(di)表現在擠(ji)壓(ya)模(mo)的圓錐形部分(fen)。從擠(ji)壓(ya)模(mo)擠(ji)出的不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)在模(mo)口處坯料表面(mian)開始(shi)劇烈(lie)地(di)伸長,疊痕(hen)(hen)被(bei)拉長,并(bing)取決于(yu)其原始(shi)深(shen)度,在不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)表面(mian)上以“水紋(wen)”的形式(shi)留下(xia)痕(hen)(hen)跡。當潤(run)滑(hua)劑熔化的薄膜越(yue)厚(hou)時,疊痕(hen)(hen)也越(yue)大(da),并(bing)在通過模(mo)子(zi)后變得平滑(hua),在管(guan)(guan)子(zi)表面(mian)形成更粗的水紋(wen)。采用合(he)乎要求的潤(run)滑(hua)劑,當黏度系(xi)數n=70Pa·8時,可(ke)以很大(da)程度地(di)減輕上述缺陷形成的機理作用 (圖(tu) 4-7)。

曾經采用表面粗糙度R.=2.5~5μm(V5)的(de)離心(xin)鑄造管坯(pi)擠(ji)壓成管子后(hou),檢查其(qi)(qi)表面質量,結(jie)果由于不銹鋼管表面粗糙度和疊痕嚴(yan)重而報(bao)廢。對(dui)于擠(ji)壓管坯(pi)金屬的(de)試驗研究表明,鑄坯(pi)具有(you)相(xiang)對(dui)于坯(pi)料的(de)軸心(xin)徑向(xiang)取向(xiang)的(de)粗大(da)樹枝狀奧氏體柱狀晶的(de)獨特結(jie)構,導致其(qi)(qi)在變形時對(dui)金屬流動產生很大(da)的(de)影響。
軋(ya)坯圓柱(zhu)(zhu)形(xing)(xing)試樣鐓(dui)粗之(zhi)后擁有表面光(guang)滑正確的(de)鼓形(xing)(xing)試樣(圖 4-8 a)。鑄(zhu)坯圓柱(zhu)(zhu)形(xing)(xing)試樣鐓(dui)粗之(zhi)后則具有中心樹枝(zhi)狀(zhuang)奧(ao)氏體拉長(chang)的(de)橢圓形(xing)(xing)狀(zhuang)。在鑄(zhu)造金屬的(de)側面,得(de)帶微小疊(die)痕的(de)粗糙表面當變形(xing)(xing)程(cheng)度提高時,疊(die)痕擴大(da)。

上(shang)述軋坯和離(li)心(xin)鑄(zhu)(zhu)坯的(de)鐓粗試驗結果(guo)可以揭示離(li)心(xin)鑄(zhu)(zhu)坯擠壓(ya)時,形(xing)成制品表面粗糙的(de)原因。
鑄態金屬化學成(cheng)分的(de)(de)不(bu)均(jun)勻(yun)性(xing)和粗(cu)(cu)晶(jing)結(jie)構引起金屬微(wei)觀組織的(de)(de)不(bu)均(jun)勻(yun)性(xing),導致其力學性(xing)能(neng)的(de)(de)不(bu)均(jun)勻(yun)。在鐓粗(cu)(cu)過(guo)程中,金屬充滿擠壓(ya)(ya)筒時,導致管(guan)坯表面(mian)粗(cu)(cu)糙(cao)。坯料表面(mian)的(de)(de)粗(cu)(cu)糙(cao)度不(bu)取決于玻璃潤滑劑的(de)(de)選(xuan)擇。擠壓(ya)(ya)前空心(xin)坯表面(mian)的(de)(de)粗(cu)(cu)糙(cao)同樣會惡化鋼管(guan)的(de)(de)表面(mian)質量。
鐓粗過程中(zhong)較小的(de)(de)鐓鍛比(bi)可減小鐓粗后空心坯的(de)(de)表面粗糙(cao)程度(du)。
當(dang)擠壓鑄態金屬時(shi),采用具有更(geng)薄潤滑(hua)膜的(de)結晶型潤滑(hua)劑(ji)取(qu)代(dai)玻璃(li)潤滑(hua)劑(ji)以取(qu)得較好的(de)效果。擠壓鋼管(guan)表面的(de)最普遍(bian)的(de)缺陷是斑痕(hen)和劃傷,其(qi)產生是由于(yu)對(dui)擠壓過程(cheng)參數中玻璃(li)潤滑(hua)劑(ji)黏度(du)的(de)選擇(ze)不(bu)當(dang)造成的(de)。同樣,如(ru)坯料(liao)前端棱角(jiao)倒圓半徑不(bu)足,會導致由于(yu)擠壓時(shi)校緣過冷,在擠壓模旁出(chu)現停滯(zhi)區,并(bing)將其(qi)拉入變形區內而(er)導致鋼管(guan)表面拉痕(hen)缺陷。
為了獲得良好(hao)的不銹鋼管內(nei)表面質量,必(bi)須(xu)使用較小粒度(du)(0.4mm以下)的玻璃(li)潤(run)滑(hua)劑,但(dan)對于帶(dai)通制冷卻芯體和金屬變形高流(liu)速的擠壓工(gong)序,雖(sui)然其對鋼管內(nei)表面有導致刮(gua)傷和氣(qi)孔(kong)缺陷的危險,其潤(run)滑(hua)的原(yuan)始參數可不必(bi)像(xiang)玻璃(li)墊那樣選(xuan)擇在潤(run)滑(hua)層內(nei)具有溫度(du)區別的雙(shuang)層擠壓玻璃(li)潤(run)滑(hua)墊。
為了(le)獲得優良的鋼管內表(biao)面,在(zai)擠壓前(qian)向管坯(pi)內孔(kong)精確地(di)(di)計(ji)量和均勻地(di)(di)供給潤滑(hua)劑具有很(hen)大(da)的意(yi)義。
一般向管坯(pi)內(nei)孔供給玻(bo)(bo)璃潤滑劑(ji)粉末的(de)(de)分(fen)量借助于半(ban)圓形長勺盛滿(man)玻(bo)(bo)璃潤滑劑(ji)粉未(wei)后(hou)伸入并(bing)傾(qing)倒在(zai)坯(pi)料內(nei)孔內(nei),然(ran)后(hou)通過(guo)坯(pi)料在(zai)鋪滿(man)玻(bo)(bo)璃粉的(de)(de)斜臺板上滾動或在(zai)一個旋轉的(de)(de)裝(zhuang)滿(man)玻(bo)(bo)璃粉的(de)(de)布(bu)料裝(zhuang)置(zhi)下轉動時,玻(bo)(bo)璃潤滑劑(ji)即均(jun)勻地分(fen)布(bu)并(bing)熔化在(zai)內(nei)孔表面(mian)上。
當送入到坯(pi)料(liao)內(nei)(nei)孔(kong)的(de)玻璃潤(run)滑(hua)劑(ji)不能(neng)做到均勻地覆蓋在坯(pi)料(liao)的(de)內(nei)(nei)表面時,就會導(dao)致管(guan)材內(nei)(nei)表面的(de)一側由于潤(run)滑(hua)劑(ji)過量而(er)(er)引起(qi)擠壓鋼管(guan)內(nei)(nei)表面產生(sheng)(sheng)氣泡和巨大的(de)斑(ban)痕缺(que)陷。而(er)(er)另一側則因為潤(run)滑(hua)劑(ji)的(de)不足而(er)(er)出現劃傷帶。為了避免(mian)上述缺(que)陷的(de)產生(sheng)(sheng),必須根據擠壓鋼管(guan)的(de)不同(tong)規格,采用(yong)不同(tong)尺寸(cun)的(de)送粉長勺(shao),控(kong)制送入管(guan)坯(pi)內(nei)(nei)孔(kong)的(de)玻璃潤(run)滑(hua)劑(ji)數量。
控制對不(bu)同規(gui)格(ge)鋼管擠壓(ya)坯料內孔(kong)的(de)(de)布(bu)粉數量(liang),建議通過以下(xia)經驗公式計(ji)算送(song)粉半圓(yuan)形長勺的(de)(de)直徑:

潤(run)滑劑的(de)(de)(de)噴涂均(jun)勻度還取決于磨碎程(cheng)(cheng)度(玻璃粉的(de)(de)(de)粒度)。粉塵狀的(de)(de)(de)潤(run)滑劑(顆粒直徑(jing)小于0.1mm)沿管坯內表面(mian)分布的(de)(de)(de)均(jun)勻程(cheng)(cheng)度要比粗(cu)粉差一些(xie)。當采用玻璃粉的(de)(de)(de)粒度為(wei)0.25~0.40mm 時,能得到(dao)最佳內表面(mian)質量的(de)(de)(de)擠壓不銹(xiu)鋼管。
非常重要的(de)一(yi)點是(shi),要采(cai)用(yong)內孔(kong)直徑(jing)不(bu)(bu)超(chao)過擠(ji)壓芯棒(bang)直徑(jing)5~7mm的(de)空心(xin)管(guan)坯。否(fou)則(ze)在鐓粗時(shi)(shi),潤(run)滑墊(dian)的(de)材料會擠(ji)入管(guan)坯和(he)芯棒(bang)之(zhi)間的(de)縫隙,而導致擠(ji)壓鋼(gang)管(guan)內壁(bi)的(de)氣(qi)孔(kong)和(he)刮傷(shang)缺陷(xian)。并(bing)且,隨著管(guan)坯和(he)芯棒(bang)間縫隙的(de)增大,不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)內表(biao)面缺陷(xian)的(de)數量(liang)和(he)范圍增加。當采(cai)用(yong)爐渣(zha)和(he)結晶型潤(run)滑劑制作潤(run)滑墊(dian)時(shi)(shi),這(zhe)(zhe)一(yi)點尤為重要。嚴格地講,這(zhe)(zhe)類潤(run)滑劑不(bu)(bu)適合管(guan)坯內表(biao)面的(de)潤(run)滑。
此外,當滾涂玻璃(li)粉(fen)時,如在坯(pi)(pi)料外表(biao)面上聚集厚厚的(de)一層(ceng)玻璃(li)粉(fen),將(jiang)會導(dao)致擠壓鋼管外表(biao)面嚴重的(de)“樺樹(shu)皮痕”缺陷。為(wei)了消除這一缺陷,曾研究使用天然礦物質作為(wei)潤(run)滑(hua)劑,促(cu)使其形成(cheng)薄薄的(de)一層(ceng)潤(run)滑(hua)膜,而無需復雜地修補(bu)失去(qu)連續性的(de)坯(pi)(pi)料表(biao)面潤(run)滑(hua)層(ceng)。
對各種礦物(wu)質黏度及熱物(wu)理參(can)數的(de)(de)研究表(biao)明,在(zai)1150~1250℃溫度范圍(wei)內(nei),用于坯(pi)(pi)料(liao)外(wai)表(biao)面(mian)滾(gun)粉的(de)(de)在(zai)每硼石(shi)(shi)和(he)硅鈣硼石(shi)(shi)一鈣鐵輝石(shi)(shi)一石(shi)(shi)榴石(shi)(shi)完全符合(he)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)要(yao)求。而采用這類潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)實(shi)際效果(guo)在(zai)于潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)能(neng)均勻地(di)(di)滾(gun)涂(tu)到環料(liao)的(de)(de)外(wai)表(biao)面(mian)。但操作時,粗糙地(di)(di)撒粉到斜滾(gun)板(ban)上,引(yin)(yin)起在(zai)坯(pi)(pi)料(liao)上玻璃(li)層薄的(de)(de)地(di)(di)方先(xian)熔化而成斑(ban)點覆(fu)蓋在(zai)其表(biao)面(mian)上。穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)或擠(ji)壓(ya)時,變形區的(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)膜(mo)失(shi)去連續性,不(bu)僅(jin)導致空心坯(pi)(pi)和(he)擠(ji)壓(ya)鋼管的(de)(de)內(nei)表(biao)面(mian)缺陷,而且(qie)引(yin)(yin)起管坯(pi)(pi)和(he)鋼管的(de)(de)壁厚不(bu)均,同時也(ye)降低(di)了穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)筒和(he)擠(ji)壓(ya)筒內(nei)襯的(de)(de)使用壽命。只有均勻地(di)(di)滾(gun)涂(tu)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)時,才(cai)能(neng)滿足穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)和(he)擠(ji)壓(ya)對潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)工藝要(yao)求。
在(zai)擠壓(ya)(ya)時,擠壓(ya)(ya)筒內(nei)襯的(de)直徑對于擠壓(ya)(ya)坯(pi)料(liao)表面潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)用(yong)(yong)的(de)潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)墊(dian)的(de)致密度的(de)要(yao)(yao)求具有重要(yao)(yao)意義。使(shi)用(yong)(yong)結晶型(xing)潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)劑和(he)使(shi)用(yong)(yong)玻璃潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)劑的(de)情況(kuang)不同。結品型(xing)潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)劑在(zai)使(shi)用(yong)(yong)時,其(qi)和(he)高溫(wen)坯(pi)料(liao)接觸(chu)后沒(mei)有逐漸軟化的(de)過(guo)程(cheng),而(er)是(shi)當其(qi)表面層達到熔化國度時,瞬時地熔化。并且(qie)熔融態的(de)結晶型(xing)潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)劑具有很低的(de)黏(nian)度。一般認為(wei),在(zai)高溫(wen)下(xia)潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)劑的(de)低黏(nian)度會導致高壓(ya)(ya)下(xia)擠壓(ya)(ya)時的(de)不良效果。
但(dan)正是由于(yu)這類潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)在(zai)擠壓(ya)時(shi)迅(xun)速地由固態過渡(du)到(dao)(dao)液(ye)態,以及當溫(wen)度(du)降低時(shi)又迅(xun)速地由液(ye)態轉變為固態的(de)(de)特性(xing),使擠壓(ya)鋼管(guan)(guan)的(de)(de)質量得到(dao)(dao)了(le)改善(shan),消除了(le)不(bu)銹鋼管(guan)(guan)上(shang)的(de)(de)裂(lie)紋(wen)缺陷。這是由于(yu)當潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)表(biao)層達到(dao)(dao)熔化溫(wen)度(du)時(shi),即瞬(shun)時(shi)的(de)(de)熔化并由被擠出(chu)的(de)(de)金屬帶出(chu)模孔,均勻地覆蓋在(zai)鋼管(guan)(guan)表(biao)面上(shang),在(zai)擠壓(ya)模的(de)(de)出(chu)口處已(yi)不(bu)存在(zai)潤(run)(run)滑(hua)(hua)墊(dian),而熔化的(de)(de)覆蓋在(zai)制品表(biao)面上(shang)的(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)薄膜(mo)與冷態的(de)(de)工具相接(jie)觸,并迅(xun)速地凝結成(cheng)極薄的(de)(de)制品表(biao)面覆蓋層,急劇(ju)地提高了(le)潤(run)(run)滑(hua)(hua)層的(de)(de)屏幕特性(xing)。雖然結晶(jing)型潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)熔化溫(wen)度(du)有(you)很大的(de)(de)差別,而對得到(dao)(dao)的(de)(de)無裂(lie)紋(wen)缺陷的(de)(de)不(bu)銹鋼管(guan)(guan)來(lai)看其潤(run)(run)滑(hua)(hua)層的(de)(de)強度(du)已(yi)是足夠的(de)(de)了(le)。
結(jie)晶型潤(run)滑(hua)劑(ji)對于(yu)(yu)擠壓不銹(xiu)鋼管表面質量具有(you)的(de)較實質性的(de)影響的(de)是潤(run)滑(hua)劑(ji)的(de)數量。當(dang)潤(run)滑(hua)劑(ji)的(de)熔化溫(wen)(wen)度與擠壓過(guo)程(cheng)溫(wen)(wen)度相適(shi)應(ying)時(shi),獲(huo)得了最佳結(jie)果(guo)。即潤(run)滑(hua)劑(ji)的(de)熔化溫(wen)(wen)度與擠壓過(guo)程(cheng)坯料(liao)金(jin)屬(shu)溫(wen)(wen)度之(zhi)差取(qu)決于(yu)(yu)變形材料(liao),其最佳值(zhi)應(ying)為(wei)80~150℃.當(dang)上述溫(wen)(wen)差增大(da)時(shi),會導致鋼管表面質量惡化,這(zhe)可(ke)在(zai)采用低黏度的(de)玻璃潤(run)滑(hua)劑(ji)時(shi)能觀(guan)察到(dao)。而(er)當(dang)該(gai)溫(wen)(wen)差減小時(shi)會導致劃傷缺(que)陷。
曾采(cai)用高爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)渣來制作(zuo)在(zai)1150~1200℃溫度范(fan)圍內使用的(de)潤(run)(run)滑(hua)墊(dian)。但高爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)渣的(de)潤(run)(run)滑(hua)機(ji)理與玻(bo)璃和結晶(jing)型潤(run)(run)滑(hua)劑相比較的(de)主要區別在(zai)于(yu),高爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)渣的(de)熔化(hua)溫度高達1280~1320℃,相應的(de)擠壓溫度為1180~1200℃。
從(cong)粒化(hua)的(de)(de)(de)高爐(lu)爐(lu)渣加(jia)(jia)熱時(shi)的(de)(de)(de)放熱效應(圖 4-9)可以看出(chu),在(zai)實驗室(shi)爐(lu)內慢速(su)加(jia)(jia)熱時(shi)爐(lu)溫和(he)渣溫的(de)(de)(de)變化(hua)特點在(zai)850~950℃溫度下,爐(lu)渣發(fa)生玻(bo)璃狀成分的(de)(de)(de)再結晶(jing)和(he)使(shi)潤滑劑補充加(jia)(jia)熱的(de)(de)(de)放熱反應。

在850~950℃溫(wen)度(du)下(xia)(xia),預(yu)焙燒過的(de)爐渣無放(fang)熱(re)效應。高爐爐渣的(de)潤滑(hua)作(zuo)用是當潤滑(hua)墊的(de)表(biao)面與變形金屬(shu)接觸時(shi)(shi)被加熱(re)到(dao)接近金屬(shu)變形時(shi)(shi)的(de)溫(wen)度(du)。而同(tong)時(shi)(shi)發生的(de)再結晶放(fang)熱(re)反應,導致潤滑(hua)墊的(de)表(biao)層溫(wen)度(du)提高到(dao)1300~1320℃,在此(ci)溫(wen)度(du)下(xia)(xia),潤滑(hua)墊表(biao)面熔化,并使拼壓(ya)過程正常地進行。
應(ying)該指出(chu),使用(yong)在(zai)(zai)950℃下(xia)專門焙燒(shao)的(de)(de)高爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)渣(zha)潤滑(hua)墊(dian)時,由于爐(lu)(lu)渣(zha)來(lai)不(bu)(bu)及(ji)熔化(hua)(hua),擠(ji)壓不(bu)(bu)銹鋼管表面(mian)出(chu)現嚴重(zhong)的(de)(de)擦(ca)傷(shang)。可見高爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)渣(zha)與熱(re)(re)環料緊密接(jie)時,在(zai)(zai)爐(lu)(lu)渣(zha)再結(jie)晶的(de)(de)放熱(re)(re)效應(ying)和變形熱(re)(re)的(de)(de)同(tong)時作用(yong)下(xia)才會有效。而當沒有放熱(re)(re)效應(ying)或無變形熱(re)(re)的(de)(de)情況下(xia),達不(bu)(bu)到爐(lu)(lu)渣(zha)熔化(hua)(hua)所需要的(de)(de)溫度(du)時,也起(qi)不(bu)(bu)到潤滑(hua)劑(ji)的(de)(de)作用(yong)。因為爐(lu)(lu)渣(zha)再結(jie)晶熱(re)(re)在(zai)(zai)變形開始前(qian)來(lai)不(bu)(bu)及(ji)傳遞開,所以爐(lu)(lu)渣(zha)作為不(bu)(bu)銹鋼管坯(pi)內表面(mian)的(de)(de)潤滑(hua)劑(ji)是不(bu)(bu)合適(shi)的(de)(de)。

