研究(jiu)擠壓(ya)時的(de)(de)金屬流動(dong)規(gui)律是正確(que)制(zhi)定擠壓(ya)工藝(yi)和確(que)保擠壓(ya)制(zhi)品高(gao)質量的(de)(de)基礎(chu)。高清下載香蕉視頻app蘋果:不銹鋼管擠壓時的(de)(de)金屬流動(dong)與其擠壓(ya)時表面有無工藝潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)(ji)或潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)好壞有著密切的(de)(de)關系。為(wei)了(le)說(shuo)明使(shi)用潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)(ji)與不使(shi)用潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)擠壓(ya)條件的(de)(de)區別,采用以(yi)下試(shi)驗方法:在(zai)預先從中心軸面切為(wei)兩半的(de)(de)圓坯料(liao)的(de)(de)平面上(shang),刻上(shang)格子形的(de)(de)槽(圖3-1)。然(ran)后(hou),把兩個(ge)相等的(de)(de)部(bu)分(fen)重(zhong)疊起(qi)來,加以(yi)焊接(jie)并擠壓(ya),擠壓(ya)后(hou)再重(zhong)新分(fen)開。如(ru)果仔細(xi)地用合適的(de)(de)制品(pin)填塞細(xi)槽,在(zai)擠壓(ya)后(hou)就(jiu)能發現(xian)細(xi)槽延長了(le),這樣(yang)就(jiu)可以(yi)看(kan)出(chu)擠壓(ya)高清下載香蕉視頻app蘋果:不銹鋼管坯料變(bian)形過程的全貌。
圖3-2(b)顯示了不銹鋼管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(liao)與工(gong)具(ju)之間(jian)的(de)(de)高度摩擦以及(ji)坯料(liao)表(biao)面的(de)(de)冷卻(que)所引起的(de)(de)變形阻力的(de)(de)增加所造成(cheng)的(de)(de)。其(qi)后果是在(zai)模座的(de)(de)角上(shang)形成(cheng)了不移動(dong)的(de)(de)部分金屬成(cheng)為“死區(qu)”。而“死區(qu)”的(de)(de)存在(zai),將(jiang)會導致無(wu)潤滑劑擠壓時操作上(shang)的(de)(de)許多復(fu)雜情(qing)況。
分析(xi)帶玻璃潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑擠壓(ya)棒材(cai)(cai)時(shi)(shi)坯(pi)料金屬的(de)流動情況(kuang)(圖3-3),可(ke)以看出,擠壓(ya)時(shi)(shi),具有高溫(wen)潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)性能(neng)的(de)玻璃潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(玻璃墊(dian))被坯(pi)料壓(ya)向擠壓(ya)模(mo),并(bing)由于(yu)接觸(chu)高溫(wen)坯(pi)料而熔(rong)化(hua);熔(rong)化(hua)的(de)玻璃潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑和被擠壓(ya)的(de)坯(pi)料同時(shi)(shi)流向擠壓(ya)模(mo)孔,并(bing)從模(mo)孔中流出。于(yu)是隨著擠壓(ya)過程的(de)進行,玻璃潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)墊(dian)不(bu)斷地熔(rong)化(hua),并(bing)在擠壓(ya)棒材(cai)(cai)的(de)表面(mian)上形成一層連續的(de)厚度(du)約為0.02mm的(de)玻璃薄膜,將(jiang)高溫(wen)棒材(cai)(cai)與擠壓(ya)模(mo)隔離,防止了模(mo)子的(de)過熱和棒材(cai)(cai)的(de)氧化(hua)。
為了證明擠壓(ya)時金屬(shu)流動(dong)的(de)(de)這一特(te)性,采用(yong)無外(wai)層偏析的(de)(de)沸騰鋼鑄坯(pi)經擠壓(ya)成異(yi)型材后,制成顯微磨片(pian)試樣觀察(cha)其金屬(shu)流動(dong)的(de)(de)情況。由圖(tu)3-4可以看到,在異(yi)型材全(quan)長的(de)(de)外(wai)表面(mian)(mian)上(shang),仍然(ran)保(bao)留著原來(lai)鑄坯(pi)表面(mian)(mian)上(shang)的(de)(de)一層無偏析組織結(jie)構。
另外(wai),在采用(yong)合適的(de)和足(zu)夠的(de)玻璃潤(run)滑劑配合無外(wai)層偏(pian)(pian)析(xi)的(de)沸騰(teng)鋼坯(pi)(pi)料(liao),經擠壓(ya)成條材(cai)之后,在酸浸高倍(bei)試樣(yang)(試劑配方為:氯(lv)(lv)化銅10g、氯(lv)(lv)化亞錫0.5g、氯(lv)(lv)化鐵30g、鹽(yan)酸(濃(nong))30L,水(稀釋(shi)用(yong))500L,乙醇500L)上(shang),顯示的(de)金屬流動情況(kuang)(圖3-5)證(zheng)明,在擠壓(ya)過(guo)程中,坯(pi)(pi)料(liao)金屬的(de)各個斷面相(xiang)繼流過(guo)模孔,鋼坯(pi)(pi)中心部分(fen)的(de)偏(pian)(pian)析(xi)組織在擠壓(ya)成條材(cai)后仍然留在中心部位。而無偏(pian)(pian)析(xi)坯(pi)(pi)料(liao)的(de)外(wai)表面經擠壓(ya)成條材(cai)后,形成了條材(cai)無偏(pian)(pian)析(xi)的(de)外(wai)表面。
圖3-6所(suo)示為無潤滑(hua)劑擠壓輕合金坯料,擠壓后壓余的低倍組織圖像。從圖3-6可以(yi)看出網格,研究其(qi)組織結構(gou)所(suo)得出的結論是,用適當的潤滑(hua)劑擠壓條(tiao)材(cai)時,結晶(jing)組織很均勻。而條(tiao)材(cai)全長(chang)上的力學性能是一(yi)致(zhi)的,擠壓操(cao)作不會影響(xiang)變形(xing)金屬的質(zhi)量。因為擠壓過程只在(zai)(zai)幾秒鐘時(shi)間(jian)內結束,在(zai)(zai)該變形(xing)條件下(xia),能(neng)夠很精確地(di)掌握金屬(shu)的變形(xing)溫度(du),變形(xing)操作幾乎是在(zai)(zai)“等溫”條件下(xia)進(jin)行,所以,在(zai)(zai)擠壓制品(pin)內可以避(bi)免(mian)出
據(ju)上所述,不銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)熱擠壓(ya)(ya)過(guo)程(cheng)中的(de)(de)(de)(de)塑(su)性(xing)變形,使金(jin)屬(shu)(shu)(shu)產生的(de)(de)(de)(de)流(liu)動(dong)可(ke)描(miao)述如下(xia)。當不銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)擠壓(ya)(ya)過(guo)程(cheng)開始時,接近擠壓(ya)(ya)模(mo)(mo)一端的(de)(de)(de)(de)坯料金(jin)屬(shu)(shu)(shu)幾乎旋轉了(le)并(bing)流(liu)入擠壓(ya)(ya)模(mo)(mo)和芯(xin)棒(bang)組成(cheng)的(de)(de)(de)(de)環形孔隙,形成(cheng)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)外(wai)表(biao)面(mian)。而坯料的(de)(de)(de)(de)內(nei)層(ceng)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)流(liu)動(dong)超過(guo)外(wai)層(ceng),形成(cheng)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)內(nei)表(biao)面(mian)。在(zai)變形金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)穩定流(liu)動(dong)過(guo)程(cheng)中,管(guan)(guan)(guan)坯的(de)(de)(de)(de)側面(mian)轉為相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)表(biao)面(mian)。當擠壓(ya)(ya)過(guo)程(cheng)將近結束(shu)時,在(zai)留(liu)有一定壓(ya)(ya)余的(de)(de)(de)(de)情況下(xia),變形金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)流(liu)動(dong)狀況起了(le)改變,金(jin)屬(shu)(shu)(shu)流(liu)動(dong)不僅(jin)沿(yan)著模(mo)(mo)子,而且還(huan)沿(yan)著擠壓(ya)(ya)墊,形成(cheng)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)內(nei)表(biao)面(mian)。可(ke)見,坯料加(jia)工(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)原始表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)精(jing)度和端面(mian)加(jia)工(gong)(gong)精(jing)度對于擠壓(ya)(ya)后鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)質量有著重要(yao)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。
圖3-7所(suo)示為經(jing)過(guo)擠(ji)壓(ya)(ya)和熱處理的(de)1Cr18Ni9Ti不(bu)銹鋼擠(ji)壓(ya)(ya)條材的(de)顯(xian)微組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)。圖3-8所(suo)示為經(jing)過(guo)擠(ji)壓(ya)(ya)、冷拔和熱處理的(de)0Cr18Ni10不(bu)銹鋼擠(ji)壓(ya)(ya)條材的(de)顯(xian)微組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)。擠(ji)壓(ya)(ya)的(de)方法能夠在三個(ge)主要方向(xiang)上(shang)(shang)進行(xing)壓(ya)(ya)力變形只要在工(gong)其(qi)設(she)計上(shang)(shang)預先(xian)采政措(cuo)施,避(bi)免張應(ying)(ying)力區,行(xing)壓(ya)(ya)力變形(應(ying)(ying)變)。因金(jin)屬(shu)品種,例如,含(han)鎢(wu)量(liang)(liang)為18%的(de)高速鋼、含(han)鈷量(liang)(liang)為4%的(de)S.816(美)、鉬(mu)及其(qi)合(he)金(jin)、球(qiu)墨
鑄鐵以及尼(ni)莫(mo)尼(ni)克(ke)型難熔(rong)合(he)金。
擠(ji)壓時(shi)(shi),研(yan)究金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)流(liu)(liu)動(dong)(dong)特(te)點的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)(yao)問題集中(zhong)在(zai)研(yan)究變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)在(zai)坯料(liao)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)布。分(fen)(fen)析試驗資料(liao)表明,金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)內摩(mo)擦(ca)是(shi)影響變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)區(qu)(qu)大(da)小和形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)(yao)因素。使用有效的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)潤(run)滑劑,可以使變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)區(qu)(qu)集中(zhong)在(zai)“模(mo)(mo)(mo)前(qian)區(qu)(qu)”,當(dang)(dang)(dang)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)塑(su)性(xing)一(yi)致時(shi)(shi),金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)各點的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)速度幾乎(hu)相(xiang)等;而當(dang)(dang)(dang)采用的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)潤(run)滑劑摩(mo)擦(ca)系(xi)數較大(da)時(shi)(shi),金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)則分(fen)(fen)為(wei)兩部(bu)分(fen)(fen),中(zhong)心(xin)部(bu)分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)速度較快,外層部(bu)分(fen)(fen)流(liu)(liu)速較慢;當(dang)(dang)(dang)摩(mo)擦(ca)系(xi)數很大(da)時(shi)(shi),金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)塑(su)性(xing)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)不(bu)均勻(yun)。根據以上情況分(fen)(fen)析,擠(ji)壓時(shi)(shi)坯料(liao)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)可以分(fen)(fen)為(wei)三個區(qu)(qu):靠近模(mo)(mo)(mo)口的(de)(de)(de)(de)(de)“模(mo)(mo)(mo)前(qian)區(qu)(qu)”,這部(bu)分(fen)(fen)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)向(xiang)模(mo)(mo)(mo)口流(liu)(liu)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)速度很快;接近擠(ji)壓墊的(de)(de)(de)(de)(de)“墊前(qian)區(qu)(qu)”,這部(bu)分(fen)(fen)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)由(you)于(yu)溫度較低(di),變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)較小,金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)流(liu)(liu)向(xiang)中(zhong)部(bu);接觸擠(ji)壓筒的(de)(de)(de)(de)(de)“坯料(liao)外層區(qu)(qu)”,因為(wei)摩(mo)擦(ca)力較大(da),其中(zhong)一(yi)部(bu)分(fen)(fen)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)流(liu)(liu)向(xiang)補充中(zhong)心(xin)區(qu)(qu),而另(ling)一(yi)部(bu)分(fen)(fen)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)則流(liu)(liu)向(xiang)后部(bu)區(qu)(qu),并(bing)部(bu)分(fen)(fen)進入擠(ji)壓余料(liao)。
擠(ji)壓時,金(jin)屬(shu)(shu)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)流(liu)動不(bu)(bu)(bu)均導致制(zhi)品(pin)各點的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)量(liang)不(bu)(bu)(bu)一致,在(zai)制(zhi)品(pin)徑向(xiang)截面上離中心(xin)越(yue)遠的(de)(de)(de)(de)點,變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)量(liang)越(yue)小(xiao)(xiao)。摩擦(ca)系數越(yue)大,變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)沿(yan)徑向(xiang)分布的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均勻程(cheng)度越(yue)大。不(bu)(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)材料,在(zai)相同(tong)的(de)(de)(de)(de)潤滑條件下,擠(ji)壓不(bu)(bu)(bu)銹鋼管時,其變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)區(qu)分布的(de)(de)(de)(de)大小(xiao)(xiao)取決于金(jin)屬(shu)(shu)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)抗力與(yu)摩擦(ca)力的(de)(de)(de)(de)比值。并(bing)且(qie)(qie),隨著該比值的(de)(de)(de)(de)增加,不(bu)(bu)(bu)均勻變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)減小(xiao)(xiao)。而最強烈的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)集中在(zai)擠(ji)壓模里,并(bing)可描繪成以(yi)擠(ji)壓模入(ru)口錐角(jiao)線的(de)(de)(de)(de)交點為中心(xin)的(de)(de)(de)(de)半圓(yuan)區(qu)內(nei)(模前區(qu)),如圖(tu)3-9所示。并(bing)且(qie)(qie)擠(ji)壓高強度鎳合(he)金(jin)管以(yi)及球墨鑄鐵時,所形(xing)(xing)成的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)流(liu)動圖(tu)像(xiang)不(bu)(bu)(bu)變(bian)(bian)(bian)。
隨(sui)著模(mo)孔工作(zuo)錐(zhui)角(jiao)度(du)的(de)(de)增大,變形區(qu)的(de)(de)高度(du)增加。當角(jiao)度(du)達到一定值時(shi),分布在擠(ji)壓(ya)筒和擠(ji)壓(ya)模(mo)壁上被稱(cheng)為“死區(qu)”的(de)(de)金屬產生破裂,破口使管子表(biao)面出(chu)現縱(zong)向折(zhe)疊和直線形的(de)(de)缺陷。而(er)這種情況也取決于工藝(yi)潤(run)滑劑的(de)(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。
表層的顯微結構從圖3-10(a)可以看出,金屬(shu)流線纖(xian)維平行分(fen)布。說明剪(jian)切變形(xing)被限(xian)制(zhi)在潤滑層內,不分(fen)布在金屬(shu)的深處,璃潤滑劑的效果(guo)良好(hao)。而圖3-10(b)所(suo)示為玻璃潤滑劑薄膜的連(lian)續(xu)性(xing)遭到(dao)身性的破壞。在(zai)接觸工(gong)具(ju)處金屬(shu)裸露(lu),并粘(zhan)在(zai)工(gong)具(ju)上,之后粘(zhan)離的金屬(shu)又隨同不(bu)(bu)銹鋼(gang)管前行(xing)。可以看出,在(zai)鋼(gang)管的入(ru)口處少部分變形結構(gou)呈波浪(lang)形纖維(wei)結構(gou)。而鄰近的金屬(shu)繞過接觸處形成不(bu)(bu)均勻(yun)變形區(qu),因此(ci),在(zai)一定(ding)的條件(jian)下將引起不(bu)(bu)銹鋼(gang)管的表面(mian)缺陷。
圖(tu)3-11顯(xian)示了(le)擠(ji)壓(ya)不(bu)銹鋼管時(shi)金(jin)屬流動的(de)(de)順序,由(you)圖(tu)3-11可(ke)以看出,坯料兩端(duan)(duan)(duan)刻有坐(zuo)標網格經擠(ji)壓(ya)后,在(zai)接近擠(ji)壓(ya)模一端(duan)(duan)(duan)的(de)(de)全部坐(zuo)標網進(jin)入管子的(de)(de)前端(duan)(duan)(duan)外(wai)表(biao)(biao)面(mian)上,并且坐(zuo)標網變得窄了(le)。而管坯表(biao)(biao)面(mian)接近擠(ji)壓(ya)墊一端(duan)(duan)(duan)的(de)(de)部分在(zai)不(bu)銹鋼管后端(duan)(duan)(duan)形成內(nei)(nei)表(biao)(biao)面(mian)。而這(zhe)一端(duan)(duan)(duan)帶(dai)坐(zuo)標網格表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)其(qi)余部分留(liu)在(zai)壓(ya)余內(nei)(nei)。