浙江至德鋼業有限公司對已進行的香蕉app免費視頻在線觀看: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app免費視頻在線觀看: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)作為潤(run)(run)滑劑的(de)作用機理在于(yu)(yu),玻(bo)璃(li)表層連續(xu)不斷(duan)地熔化,并隨(sui)著被擠壓金屬流出(chu),而且(qie)其流出(chu)時比變(bian)形金屬有著較(jiao)低的(de)位移極限應力。玻(bo)璃(li)潤(run)(run)滑劑的(de)潤(run)(run)滑效(xiao)應,也即其所降(jiang)低的(de)摩擦力,取決于(yu)(yu)摩擦表面屏(ping)幕作用的(de)可靠性(xing)和潤(run)(run)滑層的(de)流變(bian)性(xing)能。


  如果摩擦表面覆有(you)一層連續的潤滑薄膜,則接觸(chu)中的不(bu)銹(xiu)鋼管表面的面積就會大范圍地(di)減小。此時,其摩擦系數可以寫成(cheng)如下形式:


式 1.jpg


 由此(ci)可見,當保(bao)證(zheng)潤滑劑(ji)處于液態動(dong)力的潤滑制度(du)時(shi),摩擦消耗的最(zui)低限度(du)才會出現。


 玻璃(li)潤(run)滑劑的(de)(de)(de)作用(yong)是使擠壓(ya)(ya)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)的(de)(de)(de)摩擦力(li)降低(di)到最(zui)低(di)的(de)(de)(de)限度(du)(du),而擠壓(ya)(ya)時(shi)保證潤(run)滑劑液(ye)態動(dong)力(li)制(zhi)度(du)(du)的(de)(de)(de)重要性,取決于(yu)該(gai)過(guo)程(cheng)(cheng)一系列的(de)(de)(de)特點。高溫和高的(de)(de)(de)單位壓(ya)(ya)力(li),摩擦表面的(de)(de)(de)連續更新等都會導致變(bian)形金屬與工具的(de)(de)(de)黏(nian)結(jie),使制(zhi)品(pin)(pin)表面質量惡化(hua)。當(dang)潤(run)滑劑的(de)(de)(de)“機(ji)械阻力(li)”不(bu)能適應于(yu)擠壓(ya)(ya)力(li)的(de)(de)(de)增加(jia)時(shi),上(shang)述(shu)對(dui)于(yu)制(zhi)品(pin)(pin)表面質量的(de)(de)(de)不(bu)利影響就(jiu)會不(bu)可避免地出現。此時(shi),玻璃(li)潤(run)滑劑的(de)(de)(de)黏(nian)度(du)(du)就(jiu)成(cheng)為該(gai)過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)基本技術(shu)指標(biao)。


 潤滑(hua)層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)拉斷(duan)和制品缺陷形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最大幾(ji)率出現在擠壓(ya)模具的(de)(de)(de)(de)(de)(de)出口處(chu),可(ke)以觀察到此處(chu)變形(xing)金屬(shu)和工具被熔(rong)化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)潤滑(hua)劑薄膜隔開。由于潤滑(hua)層拉斷(duan)而引起變形(xing)金屬(shu)與工具黏(nian)附的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果,使得(de)在接觸變形(xing)前區(qu)(qu)內金屬(shu)各(ge)個層次的(de)(de)(de)(de)(de)(de)均(jun)勻流動遭到破(po)壞(huai),并形(xing)成(cheng)區(qu)(qu)域性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“阻滯(zhi)(zhi)區(qu)(qu)”。金屬(shu)各(ge)層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流動都繞過停(ting)滯(zhi)(zhi)區(qu)(qu)而形(xing)成(cheng)擠壓(ya)不銹鋼(gang)管表面層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)波浪(lang)(lang)形(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)織。管壁(bi)波浪(lang)(lang)形(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)波及(ji)深(shen)度取(qu)決于潤滑(hua)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)黏(nian)度與擠壓(ya)單(dan)位壓(ya)力不相適應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)程度。


 對帶有(you)表面波(bo)(bo)浪形(xing)組(zu)織結(jie)(jie)構(gou)不銹鋼(gang)管的(de)(de)(de)(de)(de)縱向(xiang)解剖試(shi)樣的(de)(de)(de)(de)(de)顯(xian)微(wei)金相組(zu)織進行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)觀察表明,甚至當黏(nian)(nian)結(jie)(jie)區(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)絕對尺寸并不大(da)(1~2mm)時(shi),也(ye)會(hui)導(dao)致金屬與工具間周期性接觸的(de)(de)(de)(de)(de)特點(dian),而此足以使(shi)擠(ji)壓力增高。而當低(di)塑性材(cai)料擠(ji)壓的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下,例(li)如離心鑄造的(de)(de)(de)(de)(de)Cr18Ni10Ti和0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti,即會(hui)出現橫向(xiang)拉(la)裂。在各種單位壓力的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用下,潤滑(hua)劑黏(nian)(nian)度的(de)(de)(de)(de)(de)正確選擇能確保潤滑(hua)薄膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)致密性,使(shi)擠(ji)壓不銹鋼(gang)管具有(you)直線成行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)加工流線型金屬結(jie)(jie)構(gou)。金屬纖維的(de)(de)(de)(de)(de)平行(xing)分布(bu)說明,變形(xing)金屬與工具交界處的(de)(de)(de)(de)(de)位移變形(xing)在潤滑(hua)劑層內是帶區(qu)域(yu)性的(de)(de)(de)(de)(de),并不波(bo)(bo)及不銹鋼(gang)管的(de)(de)(de)(de)(de)深(shen)處。其相應于擠(ji)壓力的(de)(de)(de)(de)(de)最低(di)點(dian),因為(wei)潤滑(hua)劑的(de)(de)(de)(de)(de)黏(nian)(nian)度會(hui)產生運動阻(zu)(zu)力,并且(qie)黏(nian)(nian)度越(yue)低(di),黏(nian)(nian)度產生的(de)(de)(de)(de)(de)黏(nian)(nian)性阻(zu)(zu)力越(yue)小。


 但(dan)是(shi)(shi),潤(run)(run)滑劑(ji)(ji)黏度的(de)(de)(de)(de)(de)降低存在著某一(yi)個界限(xian),因為潤(run)(run)滑劑(ji)(ji)對于擠(ji)(ji)(ji)壓的(de)(de)(de)(de)(de)阻力在擠(ji)(ji)(ji)壓過程中會(hui)減小,結果導(dao)致(zhi)摩擦(ca)表面相(xiang)(xiang)互(hu)靠近。如果擠(ji)(ji)(ji)壓不(bu)(bu)銹鋼管(guan)和(he)模具之間的(de)(de)(de)(de)(de)最短(duan)距離(li)是(shi)(shi)指(zhi)以表面的(de)(de)(de)(de)(de)凹凸不(bu)(bu)平(ping)度相(xiang)(xiang)比(bi)而言,則其(qi)潤(run)(run)滑的(de)(de)(de)(de)(de)液態制度會(hui)被破壞。由此(ci),潤(run)(run)滑劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)黏度對于阻止(zhi)摩擦(ca)表面靠近的(de)(de)(de)(de)(de)阻力應該是(shi)(shi)足夠的(de)(de)(de)(de)(de)。潤(run)(run)滑劑(ji)(ji)黏度增(zeng)(zeng)大(da)到(dao)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)限(xian)度時,并(bing)不(bu)(bu)會(hui)改變制品表面層的(de)(de)(de)(de)(de)金屬組(zu)織(zhi),但(dan)是(shi)(shi)會(hui)導(dao)致(zhi)擠(ji)(ji)(ji)壓力成比(bi)例地增(zeng)(zeng)長。潤(run)(run)滑劑(ji)(ji)黏度的(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)是(shi)(shi)在潤(run)(run)滑層位移阻力達到(dao),形金屬內位移阻力數值時才受到(dao)限(xian)制。這與母(mu)體金屬開(kai)始形成環狀傷(shang)痕相(xiang)(xiang)關,也是(shi)(shi)導(dao)致(zhi)不(bu)(bu)銹鋼管(guan)表面的(de)(de)(de)(de)(de)折疊料(liao)劃傷(shang)缺陷的(de)(de)(de)(de)(de)原因。在這種條件下,擠(ji)(ji)(ji)壓力大(da)大(da)增(zeng)(zeng)加。


 擠(ji)壓 57mm×7.5mm、63.5mm×5mm、76m×3mm、60mm×3.5mm不(bu)銹鋼管時,擠(ji)壓力與(yu)玻璃潤滑劑黏(nian)度相關的試驗曲(qu)線的特點得到(dao)了證實。


 由(you)圖4-3可知,擠壓力(li)的關系(xi)曲(qu)線有兩(liang)個相應于最低值(zhi)和最高值(zhi)的轉折(zhe)點。隨(sui)著玻(bo)璃潤(run)滑劑黏(nian)度的增(zeng)(zeng)大(da),擠壓力(li)開(kai)始增(zeng)(zeng)長,然后減(jian)小,在此以后又增(zeng)(zeng)長。尤其是對大(da)的變形系(xi)數時此特點更加明顯,且此曲(qu)線上的轉折(zhe)點隨(sui)著伸長率(lv)的增(zeng)(zeng)加,向玻(bo)璃潤(run)滑劑黏(nian)度增(zeng)(zeng)大(da)一側移動。


圖 3.jpg


 通過對(dui)(dui)不銹(xiu)鋼(gang)管微觀組(zu)織的(de)分析(xi)可以看出(chu)各曲線(xian)相似的(de)特點。因而,對(dui)(dui)擠(ji)壓(ya)力的(de)數(shu)值(zhi)具有(you)影響的(de)是潤滑膜的(de)強度,也即對(dui)(dui)摩擦表面(mian)屏幕(mu)化的(de)程(cheng)度。當潤滑膜的(de)強度不足時(shi),隨著玻璃潤滑劑黏度的(de)增(zeng)加(jia),擠(ji)壓(ya)力增(zeng)大。


  隨著(zhu)黏(nian)度的(de)(de)(de)增(zeng)加,潤(run)滑(hua)(hua)膜的(de)(de)(de)強度提高,雙相不銹鋼管表面(mian)與(yu)工具接觸的(de)(de)(de)可能(neng)性減少,擠(ji)(ji)壓(ya)力隨之減小。但(dan)隨著(zhu)潤(run)滑(hua)(hua)劑黏(nian)度的(de)(de)(de)增(zeng)加,擠(ji)(ji)壓(ya)力的(de)(de)(de)減小不可能(neng)是無限的(de)(de)(de)。其最低值對應(ying)潤(run)滑(hua)(hua)劑保持摩(mo)擦表面(mian)充分屏(ping)幕化(hua)的(de)(de)(de)條件。潤(run)滑(hua)(hua)劑黏(nian)度的(de)(de)(de)進一步提高,相應(ying)于流(liu)體動(dong)力學理論的(de)(de)(de)原則會導致擠(ji)(ji)壓(ya)力的(de)(de)(de)增(zeng)長。


  較高的變形(xing)系數(shu)也取決于較大(da)的單位擠壓力。因此,滑動表面的充分(fen)屏幕化在利用(yong)高黏度的玻璃潤滑劑時,才能得到保障。


  分(fen)析碳(tan)素鋼管(guan)擠(ji)壓(ya)時,擠(ji)壓(ya)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)參數表明,擠(ji)壓(ya)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)低值相應于(yu)使(shi)用小黏度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃潤(run)滑(hua)劑(ji),因為(wei)碳(tan)素鋼管(guan)擠(ji)壓(ya)時比不銹鋼管(guan)擠(ji)壓(ya)時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)單(dan)位壓(ya)力(li)低將近(jin)一倍半,因此,其(qi)潤(run)滑(hua)劑(ji)潤(run)滑(hua)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度在(zai)所研究的(de)(de)(de)(de)(de)(de)黏度范圍內(nei)是足夠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。而為(wei)了使(shi)用黏度為(wei)70Pa·s的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃潤(run)滑(hua)劑(ji)時,在(zai)保持較(jiao)薄的(de)(de)(de)(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件下(xia),也能獲得較(jiao)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼管(guan)表面(mian)質量(liang)。


  當擠壓低(di)塑性的(de)鋼(gang)種(zhong)時,采(cai)用最(zui)佳(jia)(jia)黏度值的(de)玻璃(li)(li)潤滑劑具(ju)有特別重要的(de)意義。潤滑劑最(zui)佳(jia)(jia)參數的(de)偏差(cha)都(dou)會導致擠壓雙相不銹鋼(gang)管出現拉裂現象。因此,獲得低(di)塑性質(zhi)鋼(gang)管的(de)前提(ti)之一是(shi)采(cai)用能保證在(zai)(zai)橫斷(duan)面內(nei)金屬均勻流動的(de)潤劑。即是(shi)采(cai)用的(de)保證在(zai)(zai)斷(duan)面內(nei),前提(ti)是(shi)使用最(zui)佳(jia)(jia)黏度的(de)玻璃(li)(li)潤滑劑和將壞料(liao)中的(de)α相鐵素體含量(liang)控制在(zai)(zai)足(zu)夠低(di)的(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。


 不銹鋼管縱向解剖試樣的金相(xiang)觀察表明,當(dang)(dang)潤滑劑不適當(dang)(dang)時(shi),α相(xiang)以波紋狀層次存在(zai),而(er)且,裂紋的端部為α相(xiang)成條狀分布(圖 4-4)。


圖 4.jpg


 由圖 4-4 可以看出(chu),輕(qing)微變形的,處于(yu)波谷的被擠壓的金屬,局(ju)部的黏結到工(gong)具上(shang)。當受阻的金屬粒子繞過局(ju)部的黏結區(qu)流動時,在金屬中產(chan)生了局(ju)部的破碎應力導致不(bu)銹鋼管表(biao)面裂紋的形成。


 從(cong)(cong)上述擠(ji)壓(ya)不銹鋼管(guan)表面裂紋(wen)形(xing)成的(de)(de)(de)機理(li)可以(yi)看出(chu),擠(ji)壓(ya)鋼管(guan)表面裂紋(wen)的(de)(de)(de)形(xing)成與擠(ji)壓(ya)坯料(liao)的(de)(de)(de)狀態有關。當擠(ji)壓(ya)不銹鋼管(guan)缺陷(xian)處的(de)(de)(de)α相分布鑄態金(jin)屬時(shi)過低的(de)(de)(de)塑(su)性和過高的(de)(de)(de)α相含(han)量(liang)能導致缺陷(xian)的(de)(de)(de)形(xing)成(圖 3-10b ),而擠(ji)壓(ya)較高塑(su)性的(de)(de)(de)軋制坯料(liao)時(shi),在同(tong)樣的(de)(de)(de)金(jin)屬流動條件下(xia)沒有裂紋(wen)形(xing)成(圖 3-10a)。因此,從(cong)(cong)液體動力(li)學理(li)論(lun)的(de)(de)(de)觀(guan)點(dian)來分析(xi)擠(ji)壓(ya)雙相不銹鋼管(guan)的(de)(de)(de)結(jie)果指出(chu),擠(ji)壓(ya)效果僅在摩(mo)(mo)擦表面充分屏幕化的(de)(de)(de)條件下(xia)才有意義。當沒有液態動力(li)摩(mo)(mo)擦制度時(shi),黏度不是(shi)決(jue)定潤滑劑效果的(de)(de)(de)因素(su),而金(jin)屬與工具實際的(de)(de)(de)接觸面積成為其主要的(de)(de)(de)特性因素(su)。


 試驗和理論研究(jiu)表明,潤滑膜的(de)(de)強度(du)主要決定于單(dan)位擠壓(ya)力,所使用的(de)(de)玻璃潤滑劑的(de)(de)黏(nian)度(du)、金屬的(de)(de)流(liu)動速度(du)和模具的(de)(de)形狀(zhuang)。


 當采用硅酸鹽類潤(run)滑劑時,擠(ji)壓不(bu)銹(xiu)鋼管具有特點的(de)表面(mian)缺陷之一是“斑痕”-可觀(guan)察到(dao)的(de)不(bu)平度(du)和微(wei)小(xiao)的(de)斜棱。“斑痕”發展的(de)程(cheng)度(du)主要取(qu)決于變形(xing)區內熔化潤(run)滑劑的(de)數量。


  在(zai)液態潤(run)(run)滑制度下,不(bu)(bu)銹鋼管表面(mian)質(zhi)量的(de)(de)改(gai)變(bian)(bian)(bian)(bian)與潤(run)(run)滑層的(de)(de)變(bian)(bian)(bian)(bian)化(hua)有(you)關。這種現象在(zai)于,處(chu)于工具(ju)和變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)體(ti)之(zhi)間(jian)的(de)(de)潤(run)(run)滑介質(zhi)的(de)(de)作(zuo)用下,實(shi)現塑性(xing)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)。由于潤(run)(run)滑介質(zhi)本(ben)身的(de)(de)不(bu)(bu)可壓縮性(xing),而(er)將(jiang)實(shi)現塑性(xing)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)所需要的(de)(de)壓力(li)(li)傳遞給變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)體(ti)。綜(zong)合結晶力(li)(li)學性(xing)能的(de)(de)各自異性(xing),該(gai)壓力(li)(li)會導致(zhi)斑痕的(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)。由于多晶體(ti)受外力(li)(li)系的(de)(de)作(zuo)用,則塑性(xing)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)不(bu)(bu)是同(tong)時所有(you)的(de)(de)晶粒內(nei)開始。首先其在(zai)滑移(yi)平面(mian)方(fang)位取向最有(you)利的(de)(de)晶粒內(nei)發生(sheng)。


  如(ru)上(shang)所述,可以設定,由不同取向(xiang)的品粒成的多晶體的受壓變形圖如(ru)圖 4-5 所示。


圖 5.jpg


 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)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(hua)劑(ji)變(bian)形(xing)時,晶(jing)粒(li)的(de)(de)(de)相互影響(xiang)會消除其過早的(de)(de)(de)變(bian)形(xing)。而當帶潤(run)滑(hua)劑(ji)變(bian)形(xing)時,則變(bian)形(xing)情況可能取(qu)決(jue)于潤(run)滑(hua)層(ceng)的(de)(de)(de)厚度。靠近潤(run)滑(hua)層(ceng)的(de)(de)(de)個別晶(jing)粒(li)的(de)(de)(de)選擇(ze)性變(bian)形(xing)的(de)(de)(de)程(cheng)度取(qu)決(jue)于晶(jing)粒(li)的(de)(de)(de)類型,即滑(hua)移系的(de)(de)(de)數目。


 多(duo)相(xiang)合(he)金的(de)(de)選擇性變形幾率更大(da),因為這(zhe)(zhe)類(lei)合(he)金的(de)(de)結晶不(bu)僅(jin)區(qu)別于(yu)取向,而(er)且還(huan)區(qu)別于(yu)化(hua)(hua)學(xue)組成以及強(qiang)度特(te)性,而(er)且時(shi)(shi)常區(qu)別于(yu)晶間(jian)(jian)結合(he)力的(de)(de)強(qiang)弱。如前所述(shu),潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑密實性未遭破壞時(shi)(shi),將不(bu)均勻地(di)被擠壓(ya)進塑(su)性金屬,在其表(biao)面(mian)上形成與(yu)薄(bo)膜厚度成比(bi)例的(de)(de)印(yin)痕。因此,潤(run)(run)滑(hua)(hua)膜的(de)(de)厚度應(ying)該是(shi)最薄(bo)的(de)(de)。這(zhe)(zhe)可(ke)以借助于(yu)提高潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑的(de)(de)黏度,或者靠提高擠壓(ya)速度來減(jian)少(shao)金屬與(yu)潤(run)(run)滑(hua)(hua)墊接觸的(de)(de)持續時(shi)(shi)間(jian)(jian)來達到。在許多(duo)情況下,這(zhe)(zhe)取決于(yu)潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑與(yu)金屬的(de)(de)熱物(wu)理(li)性能(neng),以及其間(jian)(jian)的(de)(de)熱交換條件。而(er)擠壓(ya)結果在實際(ji)上并不(bu)取決于(yu)玻(bo)璃潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)成分,僅(jin)要求其在擠壓(ya)過程中不(bu)會引起黏度值的(de)(de)改變。采用(yong)同(tong)樣的(de)(de)黏度值,而(er)具有不(bu)同(tong)化(hua)(hua)學(xue)成分的(de)(de)玻(bo)璃潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑擠壓(ya)后,得到相(xiang)應(ying)于(yu)大(da)致相(xiang)同(tong)的(de)(de)鋼(gang)管表(biao)面(mian)上的(de)(de)微觀(guan)凹凸不(bu)平(ping)度和條狀微觀(guan)組織的(de)(de)彎曲程度。


 擠(ji)壓不銹鋼(gang)管(guan)表面(mian)上(shang)(shang)的(de)“水紋(wen)(wen)”來源于坯(pi)(pi)料在(zai)(zai)擠(ji)壓筒內鐓粗時(shi)(shi),車削刀痕形成的(de)微(wei)小疊(die)痕。疊(die)痕特別明顯地表現(xian)在(zai)(zai)擠(ji)壓模的(de)圓(yuan)錐形部分。從擠(ji)壓模擠(ji)出的(de)不銹鋼(gang)管(guan)在(zai)(zai)模口處坯(pi)(pi)料表面(mian)開(kai)始(shi)劇烈地伸長(chang),疊(die)痕被(bei)拉(la)長(chang),并(bing)取決于其(qi)原始(shi)深度(du)(du),在(zai)(zai)不銹鋼(gang)管(guan)表面(mian)上(shang)(shang)以“水紋(wen)(wen)”的(de)形式留下痕跡。當(dang)潤滑劑(ji)熔化的(de)薄膜越厚時(shi)(shi),疊(die)痕也(ye)越大(da),并(bing)在(zai)(zai)通過模子后變得平(ping)滑,在(zai)(zai)管(guan)子表面(mian)形成更粗的(de)水紋(wen)(wen)。采(cai)用(yong)合乎要求的(de)潤滑劑(ji),當(dang)黏度(du)(du)系數n=70Pa·8時(shi)(shi),可以很大(da)程度(du)(du)地減輕(qing)上(shang)(shang)述(shu)缺陷形成的(de)機理(li)作用(yong) (圖 4-7)。


圖 7.jpg


 曾經(jing)采用(yong)表面(mian)粗(cu)(cu)糙(cao)度R.=2.5~5μm(V5)的(de)離心鑄(zhu)造管(guan)坯擠壓成管(guan)子后,檢查其表面(mian)質量,結果由于(yu)不銹鋼管(guan)表面(mian)粗(cu)(cu)糙(cao)度和疊痕(hen)嚴重(zhong)而報廢。對于(yu)擠壓管(guan)坯金屬的(de)試驗(yan)研究表明,鑄(zhu)坯具有相對于(yu)坯料的(de)軸心徑向取(qu)向的(de)粗(cu)(cu)大(da)樹枝狀奧氏體柱(zhu)狀晶的(de)獨特結構(gou),導致(zhi)其在變形時對金屬流動產生很(hen)大(da)的(de)影響。


軋坯圓柱(zhu)形(xing)(xing)試樣(yang)(yang)鐓(dui)粗(cu)之后擁有(you)(you)表面光滑正確的(de)鼓形(xing)(xing)試樣(yang)(yang)(圖 4-8 a)。鑄坯圓柱(zhu)形(xing)(xing)試樣(yang)(yang)鐓(dui)粗(cu)之后則(ze)具有(you)(you)中心樹枝狀奧(ao)氏體拉長的(de)橢圓形(xing)(xing)狀。在鑄造金屬的(de)側(ce)面,得帶(dai)微小疊痕的(de)粗(cu)糙表面當變形(xing)(xing)程度提高時,疊痕擴大(da)。


圖 8.jpg


上述軋坯(pi)和(he)離(li)心鑄坯(pi)的鐓粗(cu)試(shi)驗結果可以揭示(shi)離(li)心鑄坯(pi)擠壓(ya)時,形成制品(pin)表面粗(cu)糙(cao)的原因。


 鑄態金屬(shu)化學成分的(de)不均勻性(xing)和粗(cu)(cu)(cu)晶結構引(yin)起(qi)金屬(shu)微觀(guan)組(zu)織(zhi)的(de)不均勻性(xing),導(dao)致其力學性(xing)能的(de)不均勻。在鐓粗(cu)(cu)(cu)過程中,金屬(shu)充滿擠壓筒時,導(dao)致管坯表(biao)面(mian)(mian)粗(cu)(cu)(cu)糙(cao)。坯料表(biao)面(mian)(mian)的(de)粗(cu)(cu)(cu)糙(cao)度(du)不取決于玻璃潤(run)滑劑的(de)選(xuan)擇。擠壓前空心坯表(biao)面(mian)(mian)的(de)粗(cu)(cu)(cu)糙(cao)同(tong)樣會惡化鋼管的(de)表(biao)面(mian)(mian)質量。


 鐓粗過程(cheng)中(zhong)較小的(de)鐓鍛比可(ke)減小鐓粗后空心坯的(de)表面粗糙(cao)程(cheng)度。


 當擠(ji)(ji)壓(ya)鑄(zhu)態金(jin)屬(shu)時,采用具有更薄潤滑膜的(de)(de)結晶(jing)型潤滑劑取代(dai)玻璃潤滑劑以(yi)取得較好的(de)(de)效果。擠(ji)(ji)壓(ya)鋼(gang)管表面的(de)(de)最普遍的(de)(de)缺陷是斑痕(hen)和劃傷(shang),其產生是由于對擠(ji)(ji)壓(ya)過程參數中玻璃潤滑劑黏度(du)的(de)(de)選(xuan)擇不當造成的(de)(de)。同(tong)樣(yang),如坯料前端棱角倒(dao)圓半徑(jing)不足,會導(dao)致由于擠(ji)(ji)壓(ya)時校緣過冷,在擠(ji)(ji)壓(ya)模旁出現(xian)停滯區,并將其拉入變形區內而(er)導(dao)致鋼(gang)管表面拉痕(hen)缺陷。


 為了獲得(de)良好的(de)不銹鋼(gang)管內表面(mian)質量(liang),必須使用較小粒度(0.4mm以下)的(de)玻璃(li)潤滑(hua)劑,但對于帶通制冷卻芯體和金屬(shu)變形高流速(su)的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)工序,雖(sui)然其(qi)(qi)對鋼(gang)管內表面(mian)有導(dao)致(zhi)刮傷和氣孔缺陷的(de)危險,其(qi)(qi)潤滑(hua)的(de)原始參數可不必像玻璃(li)墊(dian)那(nei)樣選(xuan)擇在潤滑(hua)層(ceng)內具有溫(wen)度區(qu)別的(de)雙(shuang)層(ceng)擠(ji)壓(ya)(ya)玻璃(li)潤滑(hua)墊(dian)。


為了獲得優良的鋼管內表面,在(zai)擠壓(ya)前向管坯內孔精確地(di)計量和均勻地(di)供給潤滑劑具有很大的意(yi)義。


 一般向管坯(pi)內(nei)孔(kong)供給玻(bo)璃潤滑(hua)劑粉(fen)末的(de)分(fen)量借(jie)助于(yu)半圓形長勺(shao)盛滿(man)玻(bo)璃潤滑(hua)劑粉(fen)未后伸入并(bing)傾倒在坯(pi)料內(nei)孔(kong)內(nei),然后通過坯(pi)料在鋪滿(man)玻(bo)璃粉(fen)的(de)斜臺板上滾動(dong)或(huo)在一個旋轉(zhuan)的(de)裝滿(man)玻(bo)璃粉(fen)的(de)布料裝置(zhi)下轉(zhuan)動(dong)時,玻(bo)璃潤滑(hua)劑即(ji)均(jun)勻地分(fen)布并(bing)熔(rong)化(hua)在內(nei)孔(kong)表面(mian)上。


 當(dang)送入(ru)到坯(pi)料(liao)內(nei)(nei)(nei)孔(kong)的(de)(de)(de)(de)玻璃潤滑劑不能做到均勻地覆蓋在坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)表(biao)面(mian)時,就會(hui)導致管(guan)材內(nei)(nei)(nei)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)一(yi)側由于潤滑劑過量(liang)而(er)引(yin)起擠壓鋼管(guan)內(nei)(nei)(nei)表(biao)面(mian)產(chan)(chan)生(sheng)氣泡和巨大的(de)(de)(de)(de)斑痕缺(que)陷。而(er)另(ling)一(yi)側則(ze)因(yin)為(wei)潤滑劑的(de)(de)(de)(de)不足而(er)出現劃(hua)傷帶(dai)。為(wei)了(le)避免上述(shu)缺(que)陷的(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)生(sheng),必須(xu)根據擠壓鋼管(guan)的(de)(de)(de)(de)不同(tong)規格,采用不同(tong)尺寸(cun)的(de)(de)(de)(de)送粉長勺,控制送入(ru)管(guan)坯(pi)內(nei)(nei)(nei)孔(kong)的(de)(de)(de)(de)玻璃潤滑劑數量(liang)。


控(kong)制(zhi)對(dui)不同規格鋼管擠壓(ya)坯料內(nei)孔的(de)布粉(fen)數量,建議(yi)通過(guo)以下經(jing)驗(yan)公(gong)式計算送粉(fen)半圓形長勺的(de)直徑(jing):


式 2.jpg


 潤滑劑(ji)的(de)(de)噴(pen)涂均(jun)勻度(du)(du)還取(qu)決于磨(mo)碎程度(du)(du)(玻璃粉的(de)(de)粒度(du)(du))。粉塵狀的(de)(de)潤滑劑(ji)(顆粒直徑小于0.1mm)沿管(guan)(guan)坯內表面(mian)分布的(de)(de)均(jun)勻程度(du)(du)要比粗(cu)粉差(cha)一些。當采用(yong)玻璃粉的(de)(de)粒度(du)(du)為0.25~0.40mm 時,能得到最佳內表面(mian)質量的(de)(de)擠壓不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)。


非常重要的(de)(de)(de)(de)一點(dian)(dian)是(shi),要采(cai)用內(nei)孔直徑不(bu)超過擠(ji)壓芯(xin)(xin)棒直徑5~7mm的(de)(de)(de)(de)空心管(guan)(guan)坯(pi)。否則在鐓粗時(shi),潤(run)滑(hua)(hua)墊的(de)(de)(de)(de)材料會擠(ji)入管(guan)(guan)坯(pi)和(he)(he)芯(xin)(xin)棒之間(jian)的(de)(de)(de)(de)縫隙,而導致擠(ji)壓鋼管(guan)(guan)內(nei)壁的(de)(de)(de)(de)氣孔和(he)(he)刮傷(shang)缺(que)陷。并且,隨(sui)著管(guan)(guan)坯(pi)和(he)(he)芯(xin)(xin)棒間(jian)縫隙的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大(da),不(bu)銹鋼管(guan)(guan)內(nei)表(biao)(biao)面(mian)缺(que)陷的(de)(de)(de)(de)數量和(he)(he)范圍(wei)增(zeng)加(jia)。當采(cai)用爐渣和(he)(he)結晶型潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)制(zhi)作(zuo)潤(run)滑(hua)(hua)墊時(shi),這(zhe)一點(dian)(dian)尤為重要。嚴格地講(jiang),這(zhe)類(lei)潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)不(bu)適合管(guan)(guan)坯(pi)內(nei)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)。


此外,當滾(gun)涂玻(bo)璃粉(fen)時,如(ru)在坯料外表面(mian)上聚集厚厚的(de)(de)一層玻(bo)璃粉(fen),將(jiang)會導致擠(ji)壓鋼管外表面(mian)嚴重的(de)(de)“樺(hua)樹皮痕”缺陷。為了消(xiao)除這(zhe)一缺陷,曾研究使(shi)用天(tian)然礦(kuang)物質作為潤滑劑,促使(shi)其(qi)形(xing)成(cheng)薄(bo)薄(bo)的(de)(de)一層潤滑膜,而無需復雜地(di)修(xiu)補失去連續(xu)性的(de)(de)坯料表面(mian)潤滑層。


對各(ge)種(zhong)礦物質黏度及熱物理參數(shu)的(de)研(yan)究(jiu)表(biao)(biao)明(ming),在(zai)1150~1250℃溫度范圍內(nei)(nei),用(yong)于坯(pi)料(liao)外表(biao)(biao)面滾粉的(de)在(zai)每硼石(shi)(shi)(shi)(shi)和(he)硅鈣(gai)硼石(shi)(shi)(shi)(shi)一(yi)鈣(gai)鐵輝(hui)石(shi)(shi)(shi)(shi)一(yi)石(shi)(shi)(shi)(shi)榴石(shi)(shi)(shi)(shi)完全(quan)符合潤滑劑的(de)要求(qiu)。而(er)采用(yong)這類(lei)潤滑劑的(de)實際效果在(zai)于潤滑劑能(neng)均勻(yun)地滾涂(tu)到環料(liao)的(de)外表(biao)(biao)面。但(dan)操作(zuo)時(shi),粗糙(cao)地撒粉到斜滾板上,引起在(zai)坯(pi)料(liao)上玻(bo)璃層薄的(de)地方先(xian)熔化而(er)成斑點覆蓋在(zai)其表(biao)(biao)面上。穿(chuan)(chuan)孔(kong)或擠(ji)壓時(shi),變形區的(de)潤滑膜失去連(lian)續性,不(bu)(bu)僅導致空(kong)心坯(pi)和(he)擠(ji)壓鋼管(guan)(guan)的(de)內(nei)(nei)表(biao)(biao)面缺陷,而(er)且引起管(guan)(guan)坯(pi)和(he)鋼管(guan)(guan)的(de)壁(bi)厚(hou)不(bu)(bu)均,同時(shi)也降低了穿(chuan)(chuan)孔(kong)筒和(he)擠(ji)壓筒內(nei)(nei)襯的(de)使用(yong)壽命。只有(you)均勻(yun)地滾涂(tu)潤滑劑時(shi),才能(neng)滿(man)足穿(chuan)(chuan)孔(kong)和(he)擠(ji)壓對潤滑劑的(de)工藝要求(qiu)。


 在(zai)擠(ji)壓時,擠(ji)壓筒內襯的(de)直徑(jing)對于擠(ji)壓坯料表(biao)面潤(run)滑(hua)(hua)(hua)用(yong)的(de)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)墊的(de)致密(mi)度的(de)要求具(ju)有重要意義。使用(yong)結(jie)晶型潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑和使用(yong)玻璃潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑的(de)情況(kuang)不同。結(jie)品型潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑在(zai)使用(yong)時,其(qi)和高溫坯料接觸后沒有逐(zhu)漸軟化(hua)(hua)的(de)過(guo)程,而是當其(qi)表(biao)面層達到熔化(hua)(hua)國度時,瞬時地熔化(hua)(hua)。并且熔融態的(de)結(jie)晶型潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑具(ju)有很低的(de)黏(nian)度。一般認為,在(zai)高溫下潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑的(de)低黏(nian)度會導致高壓下擠(ji)壓時的(de)不良效(xiao)果。


 但正是由(you)于這類潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑在擠壓(ya)時迅速地(di)(di)由(you)固態(tai)過渡到(dao)(dao)液(ye)態(tai),以及當溫度(du)降低時又迅速地(di)(di)由(you)液(ye)態(tai)轉變為固態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)性,使擠壓(ya)鋼管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)質量得到(dao)(dao)了改善,消(xiao)除了不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)上的(de)(de)(de)(de)(de)裂(lie)(lie)紋缺(que)(que)陷。這是由(you)于當潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)(de)(de)表層達(da)到(dao)(dao)熔化(hua)溫度(du)時,即瞬時的(de)(de)(de)(de)(de)熔化(hua)并由(you)被擠出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)金屬帶出(chu)(chu)模孔,均勻地(di)(di)覆(fu)蓋(gai)(gai)在鋼管(guan)表面(mian)(mian)上,在擠壓(ya)模的(de)(de)(de)(de)(de)出(chu)(chu)口處已不(bu)存在潤(run)(run)滑(hua)(hua)墊(dian),而(er)熔化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)覆(fu)蓋(gai)(gai)在制品表面(mian)(mian)上的(de)(de)(de)(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑薄膜與冷態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)具(ju)相接(jie)觸,并迅速地(di)(di)凝結成(cheng)極(ji)薄的(de)(de)(de)(de)(de)制品表面(mian)(mian)覆(fu)蓋(gai)(gai)層,急(ji)劇(ju)地(di)(di)提高了潤(run)(run)滑(hua)(hua)層的(de)(de)(de)(de)(de)屏幕特(te)性。雖然結晶(jing)型(xing)潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)(de)(de)熔化(hua)溫度(du)有很大的(de)(de)(de)(de)(de)差別,而(er)對(dui)得到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)無裂(lie)(lie)紋缺(que)(que)陷的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)來看其潤(run)(run)滑(hua)(hua)層的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)已是足夠的(de)(de)(de)(de)(de)了。


 結(jie)晶型潤(run)滑劑對于擠壓(ya)(ya)不(bu)銹鋼管(guan)表(biao)(biao)面質量(liang)具有(you)的(de)(de)較實質性的(de)(de)影響的(de)(de)是潤(run)滑劑的(de)(de)數(shu)量(liang)。當潤(run)滑劑的(de)(de)熔(rong)化溫度與(yu)擠壓(ya)(ya)過(guo)程溫度相(xiang)適應時(shi)(shi)(shi),獲得(de)了最(zui)佳(jia)結(jie)果。即潤(run)滑劑的(de)(de)熔(rong)化溫度與(yu)擠壓(ya)(ya)過(guo)程坯料金屬溫度之差(cha)取(qu)決于變形材料,其最(zui)佳(jia)值應為80~150℃.當上述溫差(cha)增大時(shi)(shi)(shi),會導(dao)致(zhi)鋼管(guan)表(biao)(biao)面質量(liang)惡化,這(zhe)可在采用低黏(nian)度的(de)(de)玻璃(li)潤(run)滑劑時(shi)(shi)(shi)能觀察到(dao)。而當該溫差(cha)減小時(shi)(shi)(shi)會導(dao)致(zhi)劃傷缺陷。


 曾采(cai)用高爐(lu)爐(lu)渣(zha)來(lai)制作在1150~1200℃溫度范圍內使用的(de)(de)潤滑(hua)墊(dian)。但高爐(lu)爐(lu)渣(zha)的(de)(de)潤滑(hua)機理(li)與玻(bo)璃和結(jie)晶(jing)型潤滑(hua)劑相比較的(de)(de)主要區別在于,高爐(lu)爐(lu)渣(zha)的(de)(de)熔化溫度高達1280~1320℃,相應的(de)(de)擠壓溫度為1180~1200℃。


從粒化的(de)高爐(lu)爐(lu)渣(zha)加熱(re)時的(de)放熱(re)效應(圖 4-9)可以看出,在(zai)(zai)實驗室爐(lu)內慢速加熱(re)時爐(lu)溫(wen)(wen)和(he)(he)渣(zha)溫(wen)(wen)的(de)變(bian)化特點在(zai)(zai)850~950℃溫(wen)(wen)度下,爐(lu)渣(zha)發(fa)生玻璃狀成分的(de)再結(jie)晶和(he)(he)使潤(run)滑(hua)劑(ji)補充加熱(re)的(de)放熱(re)反應。


圖 4-9.jpg


 在850~950℃溫(wen)度下(xia),預(yu)焙燒過(guo)的爐渣無放熱效應。高爐爐渣的潤(run)滑(hua)作用(yong)是當潤(run)滑(hua)墊(dian)(dian)的表(biao)面(mian)與變(bian)形金(jin)屬接觸時(shi)被加(jia)熱到接近金(jin)屬變(bian)形時(shi)的溫(wen)度。而同時(shi)發生的再結晶放熱反應,導致潤(run)滑(hua)墊(dian)(dian)的表(biao)層溫(wen)度提(ti)高到1300~1320℃,在此(ci)溫(wen)度下(xia),潤(run)滑(hua)墊(dian)(dian)表(biao)面(mian)熔化,并使拼壓過(guo)程正常地進行。


 應(ying)該指(zhi)出(chu),使用(yong)(yong)在950℃下專門(men)焙燒的(de)(de)高(gao)爐(lu)爐(lu)渣潤(run)滑(hua)墊時,由(you)于爐(lu)渣來(lai)不(bu)(bu)(bu)及熔化,擠壓不(bu)(bu)(bu)銹鋼管(guan)表(biao)(biao)面(mian)出(chu)現嚴(yan)重(zhong)的(de)(de)擦傷。可見高(gao)爐(lu)爐(lu)渣與熱(re)環料緊密接時,在爐(lu)渣再(zai)(zai)結(jie)(jie)晶的(de)(de)放(fang)熱(re)效(xiao)應(ying)和變形熱(re)的(de)(de)同時作用(yong)(yong)下才會有(you)效(xiao)。而當沒有(you)放(fang)熱(re)效(xiao)應(ying)或無(wu)變形熱(re)的(de)(de)情況下,達不(bu)(bu)(bu)到爐(lu)渣熔化所(suo)需要的(de)(de)溫度時,也(ye)起不(bu)(bu)(bu)到潤(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)作用(yong)(yong)。因(yin)為爐(lu)渣再(zai)(zai)結(jie)(jie)晶熱(re)在變形開始前來(lai)不(bu)(bu)(bu)及傳遞開,所(suo)以(yi)爐(lu)渣作為不(bu)(bu)(bu)銹鋼管(guan)坯內表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)潤(run)滑(hua)劑(ji)是不(bu)(bu)(bu)合適的(de)(de)。