研(yan)究擠(ji)壓(ya)時的金(jin)屬流動(dong)規律是正確制(zhi)定擠(ji)壓(ya)工藝(yi)和確保(bao)擠(ji)壓(ya)制(zhi)品高質量的基礎(chu)。香蕉app免費視頻在線觀看:不銹鋼管擠壓時的金屬流動與(yu)其擠(ji)壓(ya)時表面有無工(gong)藝(yi)潤(run)滑(hua)(hua)劑或潤(run)滑(hua)(hua)劑的好壞有著密切的關系。為了(le)說明使(shi)用潤(run)滑(hua)(hua)劑與(yu)不使(shi)用潤(run)滑(hua)(hua)劑的擠(ji)壓(ya)條件的區別,采用以(yi)下試驗方法:在預(yu)先從中心軸面切為兩(liang)半的圓坯(pi)料(liao)的平面上,刻上格子(zi)形的槽(cao)(圖(tu)3-1)。然(ran)后,把兩(liang)個相等(deng)的部分(fen)重疊起來,加以(yi)焊接(jie)并(bing)擠(ji)壓(ya),擠(ji)壓(ya)后再重新分(fen)開。如果仔(zi)細地用合適的制品填塞細槽(cao),在擠(ji)壓(ya)后就能(neng)發現細槽(cao)延長了(le),這樣就可以(yi)看出擠(ji)壓(ya)香蕉app免費視頻在線觀看:不銹鋼管坯料變形過程的全貌。


圖3-2.jpg


  圖3-2(b)顯示了不銹鋼(gang)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(yu)工(gong)具之間的(de)高度摩擦(ca)以(yi)及坯料表面的(de)冷卻所引起的(de)變形阻力的(de)增加(jia)所造(zao)成(cheng)的(de)。其(qi)后果是(shi)在(zai)模座的(de)角(jiao)上形成(cheng)了不(bu)移動的(de)部分金屬(shu)成(cheng)為“死(si)區”。而“死(si)區”的(de)存在(zai),將(jiang)會導(dao)致無(wu)潤滑劑擠壓時操作上的(de)許多復雜情況(kuang)。


 分析帶玻(bo)璃(li)(li)(li)潤(run)(run)(run)滑劑擠壓(ya)棒(bang)(bang)材(cai)(cai)時(shi)坯(pi)料金屬的(de)(de)流(liu)動(dong)情況(圖3-3),可以(yi)看出,擠壓(ya)時(shi),具有高(gao)(gao)溫(wen)潤(run)(run)(run)滑性能的(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)(li)潤(run)(run)(run)滑劑(玻(bo)璃(li)(li)(li)墊)被(bei)坯(pi)料壓(ya)向(xiang)擠壓(ya)模(mo),并由于接觸高(gao)(gao)溫(wen)坯(pi)料而熔(rong)化(hua)(hua);熔(rong)化(hua)(hua)的(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)(li)潤(run)(run)(run)滑劑和被(bei)擠壓(ya)的(de)(de)坯(pi)料同(tong)時(shi)流(liu)向(xiang)擠壓(ya)模(mo)孔,并從模(mo)孔中流(liu)出。于是隨著擠壓(ya)過(guo)程的(de)(de)進行(xing),玻(bo)璃(li)(li)(li)潤(run)(run)(run)滑墊不(bu)斷地熔(rong)化(hua)(hua),并在擠壓(ya)棒(bang)(bang)材(cai)(cai)的(de)(de)表面上形(xing)成一層連續的(de)(de)厚度約為0.02mm的(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)(li)薄膜(mo),將高(gao)(gao)溫(wen)棒(bang)(bang)材(cai)(cai)與(yu)擠壓(ya)模(mo)隔離(li),防止了模(mo)子的(de)(de)過(guo)熱(re)和棒(bang)(bang)材(cai)(cai)的(de)(de)氧化(hua)(hua)。


圖3-3.jpg 圖3-4.jpg


 為了證(zheng)明擠壓時金(jin)屬流動的(de)(de)這一特性,采用無外(wai)層偏(pian)析的(de)(de)沸騰(teng)鋼鑄坯(pi)經擠壓成異(yi)型材(cai)后,制成顯微(wei)磨(mo)片(pian)試樣觀察(cha)其金(jin)屬流動的(de)(de)情況。由圖3-4可以看到(dao),在異(yi)型材(cai)全(quan)長的(de)(de)外(wai)表面(mian)上,仍然保留著原來鑄坯(pi)表面(mian)上的(de)(de)一層無偏(pian)析組織(zhi)結(jie)構。


 另外(wai),在(zai)采用合(he)適的(de)(de)和足夠的(de)(de)玻(bo)璃潤滑劑配合(he)無外(wai)層偏析的(de)(de)沸騰鋼(gang)(gang)坯(pi)(pi)料,經擠(ji)(ji)(ji)壓成(cheng)(cheng)條材之后,在(zai)酸(suan)(suan)浸高倍試樣(試劑配方為:氯化(hua)銅(tong)10g、氯化(hua)亞錫0.5g、氯化(hua)鐵30g、鹽酸(suan)(suan)(濃)30L,水(稀釋用)500L,乙醇500L)上,顯示的(de)(de)金屬(shu)流動情況(kuang)(圖3-5)證明,在(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓過(guo)程中,坯(pi)(pi)料金屬(shu)的(de)(de)各個斷面(mian)相繼流過(guo)模孔,鋼(gang)(gang)坯(pi)(pi)中心部分(fen)的(de)(de)偏析組(zu)織在(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓成(cheng)(cheng)條材后仍然留(liu)在(zai)中心部位(wei)。而無偏析坯(pi)(pi)料的(de)(de)外(wai)表面(mian)經擠(ji)(ji)(ji)壓成(cheng)(cheng)條材后,形成(cheng)(cheng)了(le)條材無偏析的(de)(de)外(wai)表面(mian)。


圖 3-5.jpg


 圖(tu)3-6所(suo)示為(wei)無(wu)潤滑(hua)劑(ji)擠(ji)壓(ya)(ya)輕合金坯料,擠(ji)壓(ya)(ya)后(hou)壓(ya)(ya)余的低(di)倍組織圖(tu)像。從圖(tu)3-6可以看出網格,研究(jiu)其組織結(jie)構所(suo)得出的結(jie)論是(shi),用適(shi)當的潤滑(hua)劑(ji)擠(ji)壓(ya)(ya)條材時,結(jie)晶組織很均(jun)勻(yun)。而條材全長上的力(li)學性(xing)能是(shi)一致的,擠(ji)壓(ya)(ya)操作不會(hui)影響變形金屬的質量。因為(wei)擠(ji)壓(ya)(ya)過程只(zhi)在(zai)幾(ji)秒(miao)鐘時間(jian)內(nei)(nei)結束,在(zai)該變形條件下,能夠很(hen)精確地掌握(wo)金屬的變形溫度,變形操作幾(ji)乎是在(zai)“等(deng)溫”條件下進行,所以,在(zai)擠壓制(zhi)品內(nei)(nei)可(ke)以避免(mian)出(chu)


  據上所述,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管熱擠(ji)(ji)(ji)壓過(guo)(guo)程中(zhong)的(de)(de)(de)(de)塑性變(bian)(bian)形(xing)(xing),使(shi)金(jin)(jin)屬(shu)產生的(de)(de)(de)(de)流動(dong)可(ke)(ke)描述如下。當(dang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管擠(ji)(ji)(ji)壓過(guo)(guo)程開(kai)始(shi)時,接近擠(ji)(ji)(ji)壓模一(yi)端的(de)(de)(de)(de)坯料金(jin)(jin)屬(shu)幾乎旋轉了(le)并流入擠(ji)(ji)(ji)壓模和(he)芯(xin)棒組(zu)成的(de)(de)(de)(de)環(huan)形(xing)(xing)孔隙,形(xing)(xing)成鋼(gang)管的(de)(de)(de)(de)外表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)。而(er)坯料的(de)(de)(de)(de)內層(ceng)金(jin)(jin)屬(shu)流動(dong)超(chao)過(guo)(guo)外層(ceng),形(xing)(xing)成鋼(gang)管的(de)(de)(de)(de)內表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)。在變(bian)(bian)形(xing)(xing)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)穩定流動(dong)過(guo)(guo)程中(zhong),管坯的(de)(de)(de)(de)側面(mian)(mian)(mian)轉為(wei)相應的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)管表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)。當(dang)擠(ji)(ji)(ji)壓過(guo)(guo)程將近結(jie)束時,在留有一(yi)定壓余的(de)(de)(de)(de)情況下,變(bian)(bian)形(xing)(xing)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)流動(dong)狀況起了(le)改變(bian)(bian),金(jin)(jin)屬(shu)流動(dong)不(bu)僅沿著模子,而(er)且還沿著擠(ji)(ji)(ji)壓墊(dian),形(xing)(xing)成不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管的(de)(de)(de)(de)內表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)。可(ke)(ke)見,坯料加工(gong)的(de)(de)(de)(de)原始(shi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)加工(gong)精度和(he)端面(mian)(mian)(mian)加工(gong)精度對于擠(ji)(ji)(ji)壓后鋼(gang)管的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)質量有著重要的(de)(de)(de)(de)影響。


圖3-8.jpg


 圖3-7所(suo)示(shi)為(wei)經(jing)過(guo)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)和熱處理(li)的(de)1Cr18Ni9Ti不銹鋼擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)條材(cai)的(de)顯(xian)(xian)微組織(zhi)(zhi)。圖3-8所(suo)示(shi)為(wei)經(jing)過(guo)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)、冷拔(ba)和熱處理(li)的(de)0Cr18Ni10不銹鋼擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)條材(cai)的(de)顯(xian)(xian)微組織(zhi)(zhi)。擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)方(fang)法能夠在(zai)三(san)個主要方(fang)向上(shang)進行壓(ya)(ya)(ya)(ya)力變形只要在(zai)工其設計(ji)上(shang)預先(xian)采政措施,避免(mian)張應力區,行壓(ya)(ya)(ya)(ya)力變形(應變)。因金屬品(pin)種(zhong),例如,含鎢量為(wei)18%的(de)高速鋼、含鈷量為(wei)4%的(de)S.816(美)、鉬及其合金、球(qiu)墨

鑄鐵(tie)以及(ji)尼莫(mo)尼克型難熔合金。


  擠壓(ya)時(shi),研(yan)究(jiu)金(jin)(jin)屬流(liu)動特點(dian)的(de)(de)主要(yao)(yao)問題集(ji)中(zhong)在研(yan)究(jiu)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)在坯(pi)料(liao)中(zhong)的(de)(de)分(fen)布。分(fen)析試(shi)驗資料(liao)表明,金(jin)(jin)屬變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)時(shi)的(de)(de)內(nei)摩(mo)擦是影響變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)大小(xiao)和形(xing)(xing)(xing)(xing)狀的(de)(de)主要(yao)(yao)因素。使(shi)用有效的(de)(de)玻璃潤滑劑,可以使(shi)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)集(ji)中(zhong)在“模前區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)”,當(dang)金(jin)(jin)屬的(de)(de)塑性一(yi)致(zhi)時(shi),金(jin)(jin)屬各(ge)點(dian)的(de)(de)流(liu)動速(su)度幾乎相等;而當(dang)采用的(de)(de)玻璃潤滑劑摩(mo)擦系(xi)數較(jiao)大時(shi),金(jin)(jin)屬的(de)(de)流(liu)動則分(fen)為(wei)兩部(bu)(bu)分(fen),中(zhong)心部(bu)(bu)分(fen)的(de)(de)流(liu)動速(su)度較(jiao)快,外(wai)層部(bu)(bu)分(fen)流(liu)速(su)較(jiao)慢;當(dang)摩(mo)擦系(xi)數很(hen)大時(shi),金(jin)(jin)屬的(de)(de)塑性變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)不均(jun)勻。根據以上情況分(fen)析,擠壓(ya)時(shi)坯(pi)料(liao)金(jin)(jin)屬的(de)(de)流(liu)動可以分(fen)為(wei)三個區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu):靠(kao)近(jin)模口的(de)(de)“模前區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)”,這(zhe)部(bu)(bu)分(fen)金(jin)(jin)屬向模口流(liu)動的(de)(de)速(su)度很(hen)快;接(jie)近(jin)擠壓(ya)墊(dian)的(de)(de)“墊(dian)前區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)”,這(zhe)部(bu)(bu)分(fen)金(jin)(jin)屬由于溫度較(jiao)低,變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)較(jiao)小(xiao),金(jin)(jin)屬流(liu)向中(zhong)部(bu)(bu);接(jie)觸(chu)擠壓(ya)筒的(de)(de)“坯(pi)料(liao)外(wai)層區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)”,因為(wei)摩(mo)擦力較(jiao)大,其中(zhong)一(yi)部(bu)(bu)分(fen)金(jin)(jin)屬流(liu)向補充中(zhong)心區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu),而另一(yi)部(bu)(bu)分(fen)金(jin)(jin)屬則流(liu)向后部(bu)(bu)區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu),并部(bu)(bu)分(fen)進入擠壓(ya)余料(liao)。


  擠(ji)壓(ya)時(shi),金(jin)(jin)屬變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)流動(dong)不(bu)(bu)均(jun)(jun)導致制品各(ge)點(dian)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)量(liang)不(bu)(bu)一(yi)致,在(zai)制品徑(jing)向截(jie)面上離中(zhong)心越遠的(de)(de)(de)(de)點(dian),變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)量(liang)越小。摩擦系數越大(da),變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)沿徑(jing)向分布的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)(jun)勻(yun)程度(du)越大(da)。不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao),在(zai)相同(tong)的(de)(de)(de)(de)潤滑條件下,擠(ji)壓(ya)不(bu)(bu)銹鋼管(guan)時(shi),其變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)區(qu)分布的(de)(de)(de)(de)大(da)小取(qu)決于金(jin)(jin)屬變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)抗力與(yu)摩擦力的(de)(de)(de)(de)比(bi)值(zhi)。并(bing)且(qie),隨著該比(bi)值(zhi)的(de)(de)(de)(de)增加,不(bu)(bu)均(jun)(jun)勻(yun)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)減(jian)小。而(er)最(zui)強烈的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)集中(zhong)在(zai)擠(ji)壓(ya)模(mo)里,并(bing)可描繪(hui)成以擠(ji)壓(ya)模(mo)入口錐角線的(de)(de)(de)(de)交點(dian)為中(zhong)心的(de)(de)(de)(de)半圓區(qu)內(模(mo)前(qian)區(qu)),如圖(tu)3-9所示。并(bing)且(qie)擠(ji)壓(ya)高強度(du)鎳合金(jin)(jin)管(guan)以及(ji)球(qiu)墨鑄(zhu)鐵時(shi),所形(xing)(xing)(xing)成的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬流動(dong)圖(tu)像不(bu)(bu)變(bian)(bian)(bian)。


圖3-9.jpg


 隨著模孔工作(zuo)錐角(jiao)(jiao)度的(de)增(zeng)大(da),變形(xing)區的(de)高度增(zeng)加。當(dang)角(jiao)(jiao)度達(da)到一(yi)定(ding)值時,分布在擠壓筒和擠壓模壁上被稱為“死區”的(de)金屬(shu)產生(sheng)破裂,破口使管子表(biao)面出現縱向折疊和直線形(xing)的(de)缺陷(xian)。而這種情況(kuang)也取決于工藝潤滑(hua)劑的(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不銹鋼管縱向外表面層顯微結構的磨片試樣。


圖3-10.jpg


  表(biao)層的(de)顯微結構從圖3-10(a)可以看出(chu),金屬流線(xian)纖維(wei)平行分(fen)布。說明剪切(qie)變形(xing)被限制(zhi)在潤滑(hua)層(ceng)內,不分(fen)布在金屬的深(shen)處,璃潤滑(hua)劑的效果良好。而圖3-10(b)所示為玻(bo)璃潤滑(hua)劑薄膜的連(lian)續性遭到身性(xing)的(de)破壞。在(zai)接觸(chu)工具(ju)處金(jin)屬(shu)裸露,并(bing)粘(zhan)在(zai)工具(ju)上(shang),之后粘(zhan)離的(de)金(jin)屬(shu)又(you)隨同(tong)不(bu)銹鋼管(guan)前行。可以看出(chu),在(zai)鋼管(guan)的(de)入口處少(shao)部分(fen)變(bian)形結(jie)構呈波浪形纖維結(jie)構。而(er)鄰近的(de)金(jin)屬(shu)繞(rao)過接觸(chu)處形成(cheng)不(bu)均勻變(bian)形區,因此,在(zai)一(yi)定的(de)條(tiao)件下將引起不(bu)銹鋼管(guan)的(de)表面缺(que)陷。


圖3-11.jpg


  圖(tu)3-11顯(xian)示(shi)了(le)擠(ji)壓(ya)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)時金屬(shu)流動的順序,由圖(tu)3-11可(ke)以看出,坯(pi)料兩端(duan)刻有坐標(biao)(biao)網格(ge)經擠(ji)壓(ya)后,在接(jie)近擠(ji)壓(ya)模一(yi)端(duan)的全部(bu)坐標(biao)(biao)網進入管(guan)子的前端(duan)外表(biao)面(mian)上,并且坐標(biao)(biao)網變得窄了(le)。而(er)管(guan)坯(pi)表(biao)面(mian)接(jie)近擠(ji)壓(ya)墊一(yi)端(duan)的部(bu)分(fen)在不銹鋼(gang)(gang)管(guan)后端(duan)形成內表(biao)面(mian)。而(er)這一(yi)端(duan)帶坐標(biao)(biao)網格(ge)表(biao)面(mian)的其余部(bu)分(fen)留(liu)在壓(ya)余內。