研究擠(ji)壓(ya)時(shi)的(de)金屬(shu)流動規律是正確(que)制(zhi)定擠(ji)壓(ya)工藝和確(que)保擠(ji)壓(ya)制(zhi)品(pin)高質量的(de)基礎(chu)。亞洲歐美色綜合一區二區在線:不銹鋼管擠壓時的(de)(de)金屬流動(dong)與其擠(ji)壓(ya)(ya)時表面(mian)有無工藝(yi)潤滑(hua)劑(ji)或潤滑(hua)劑(ji)的(de)(de)好壞有著密切(qie)的(de)(de)關系。為了(le)(le)說明使用(yong)(yong)潤滑(hua)劑(ji)與不使用(yong)(yong)潤滑(hua)劑(ji)的(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)條件的(de)(de)區別，采用(yong)(yong)以下試驗方(fang)法：在(zai)預先從中心軸(zhou)面(mian)切(qie)為兩半的(de)(de)圓(yuan)坯料的(de)(de)平面(mian)上，刻(ke)上格(ge)子形(xing)的(de)(de)槽(cao)（圖(tu)3-1)。然后(hou)(hou)，把兩個相(xiang)等的(de)(de)部分(fen)重疊起來(lai)，加以焊接并擠(ji)壓(ya)(ya)，擠(ji)壓(ya)(ya)后(hou)(hou)再(zai)重新分(fen)開。如果仔細地(di)用(yong)(yong)合(he)適的(de)(de)制品填塞細槽(cao)，在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)后(hou)(hou)就能發現細槽(cao)延長了(le)(le)，這樣就可以看出擠(ji)壓(ya)(ya)亞洲歐美色綜合一區二區在線:不銹鋼管坯料變形過程(cheng)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。這是由坯料與工(gong)具之間的(de)(de)高度摩擦以(yi)及(ji)坯(pi)料表面(mian)的(de)(de)冷卻所引起的(de)(de)變形(xing)阻力的(de)(de)增加所造(zao)成(cheng)的(de)(de)。其后果是在(zai)模(mo)座的(de)(de)角上形(xing)成(cheng)了(le)不移動的(de)(de)部分金屬成(cheng)為“死區(qu)”。而“死區(qu)”的(de)(de)存(cun)在(zai)，將(jiang)會(hui)導致(zhi)無潤滑劑擠壓時操作上的(de)(de)許多(duo)復雜(za)情況。
分析帶玻璃(li)潤(run)(run)滑(hua)劑擠(ji)(ji)壓(ya)棒(bang)(bang)材時坯料(liao)金(jin)屬的(de)(de)流(liu)動情況（圖(tu)3-3),可以看出，擠(ji)(ji)壓(ya)時，具有高(gao)溫(wen)潤(run)(run)滑(hua)性能(neng)的(de)(de)玻璃(li)潤(run)(run)滑(hua)劑（玻璃(li)墊(dian)）被坯料(liao)壓(ya)向擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)，并(bing)(bing)由于(yu)接觸(chu)高(gao)溫(wen)坯料(liao)而熔(rong)化(hua)；熔(rong)化(hua)的(de)(de)玻璃(li)潤(run)(run)滑(hua)劑和被擠(ji)(ji)壓(ya)的(de)(de)坯料(liao)同時流(liu)向擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)孔(kong)，并(bing)(bing)從模(mo)孔(kong)中流(liu)出。于(yu)是隨著(zhu)擠(ji)(ji)壓(ya)過程的(de)(de)進行，玻璃(li)潤(run)(run)滑(hua)墊(dian)不斷地熔(rong)化(hua)，并(bing)(bing)在擠(ji)(ji)壓(ya)棒(bang)(bang)材的(de)(de)表(biao)面上形成一層連續的(de)(de)厚度約為(wei)0.02mm的(de)(de)玻璃(li)薄膜，將高(gao)溫(wen)棒(bang)(bang)材與擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)隔離，防止了模(mo)子的(de)(de)過熱(re)和棒(bang)(bang)材的(de)(de)氧化(hua)。
為了證明擠(ji)壓(ya)時金(jin)(jin)屬流動(dong)的(de)(de)這一(yi)(yi)特性(xing)，采用無外層偏(pian)析(xi)(xi)的(de)(de)沸騰(teng)鋼鑄坯經擠(ji)壓(ya)成異型材后，制成顯微磨片試樣觀察其金(jin)(jin)屬流動(dong)的(de)(de)情(qing)況。由圖3-4可以(yi)看到，在異型材全長的(de)(de)外表(biao)面上，仍然保留著原來(lai)鑄坯表(biao)面上的(de)(de)一(yi)(yi)層無偏(pian)析(xi)(xi)組(zu)織結構。
另(ling)外，在(zai)采(cai)用(yong)合(he)(he)適的(de)(de)和足夠的(de)(de)玻(bo)璃潤滑劑(ji)配(pei)合(he)(he)無外層(ceng)偏析的(de)(de)沸騰鋼坯(pi)(pi)料，經(jing)擠(ji)(ji)壓成(cheng)條材之后(hou)(hou)，在(zai)酸(suan)浸高(gao)倍(bei)試(shi)樣（試(shi)劑(ji)配(pei)方為：氯化銅10g、氯化亞錫0.5g、氯化鐵30g、鹽酸(suan)（濃）30L,水（稀釋用(yong)）500L,乙醇500L)上，顯示的(de)(de)金屬(shu)流動情(qing)況（圖3-5)證明(ming)，在(zai)擠(ji)(ji)壓過程中，坯(pi)(pi)料金屬(shu)的(de)(de)各個(ge)斷面(mian)相(xiang)繼流過模孔(kong)，鋼坯(pi)(pi)中心(xin)部(bu)分的(de)(de)偏析組織在(zai)擠(ji)(ji)壓成(cheng)條材后(hou)(hou)仍然留在(zai)中心(xin)部(bu)位(wei)。而無偏析坯(pi)(pi)料的(de)(de)外表(biao)面(mian)經(jing)擠(ji)(ji)壓成(cheng)條材后(hou)(hou)，形成(cheng)了(le)條材無偏析的(de)(de)外表(biao)面(mian)。
圖(tu)3-6所示為(wei)無潤滑劑(ji)(ji)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)輕(qing)合(he)金坯料，擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)后壓(ya)(ya)(ya)余的低倍組織圖(tu)像。從圖(tu)3-6可以看出(chu)網(wang)格(ge)，研究其組織結構所得出(chu)的結論是，用適當的潤滑劑(ji)(ji)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)條材(cai)時(shi)，結晶(jing)組織很(hen)均勻。而(er)條材(cai)全長上的力(li)學(xue)性能是一致的，擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)操作不會影(ying)響變形金屬(shu)的質量。因為(wei)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)過程(cheng)只在幾秒鐘時間(jian)內(nei)結束，在該變(bian)(bian)形條(tiao)件下，能夠很(hen)精確地掌(zhang)握金屬的變(bian)(bian)形溫度，變(bian)(bian)形操作幾乎是在“等(deng)溫”條(tiao)件下進行，所以(yi)，在擠壓制品內(nei)可以(yi)避免出(chu)
據上所(suo)述(shu)，不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管熱擠(ji)(ji)壓(ya)過程中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑性變(bian)(bian)形(xing)，使金(jin)(jin)屬產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)可描述(shu)如下(xia)。當(dang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管擠(ji)(ji)壓(ya)過程開始(shi)時，接近擠(ji)(ji)壓(ya)模一端(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)坯料(liao)金(jin)(jin)屬幾乎旋轉了并(bing)流(liu)(liu)入擠(ji)(ji)壓(ya)模和芯(xin)棒組(zu)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)形(xing)孔隙，形(xing)成鋼(gang)(gang)管的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外表(biao)(biao)面(mian)(mian)。而坯料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內層(ceng)金(jin)(jin)屬流(liu)(liu)動(dong)超過外層(ceng)，形(xing)成鋼(gang)(gang)管的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內表(biao)(biao)面(mian)(mian)。在(zai)變(bian)(bian)形(xing)金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)(ding)流(liu)(liu)動(dong)過程中，管坯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)側面(mian)(mian)轉為相應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)管表(biao)(biao)面(mian)(mian)。當(dang)擠(ji)(ji)壓(ya)過程將近結束時，在(zai)留有一定(ding)(ding)壓(ya)余的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，變(bian)(bian)形(xing)金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)狀(zhuang)況起了改變(bian)(bian)，金(jin)(jin)屬流(liu)(liu)動(dong)不僅沿著模子，而且還沿著擠(ji)(ji)壓(ya)墊，形(xing)成不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內表(biao)(biao)面(mian)(mian)。可見，坯料(liao)加工的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原始(shi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加工精(jing)度和端(duan)面(mian)(mian)加工精(jing)度對于擠(ji)(ji)壓(ya)后鋼(gang)(gang)管的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)質量有著重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響。
圖3-7所(suo)示為經(jing)過擠(ji)壓和(he)熱處(chu)理的(de)(de)1Cr18Ni9Ti不銹(xiu)鋼擠(ji)壓條材的(de)(de)顯微組織。圖3-8所(suo)示為經(jing)過擠(ji)壓、冷拔和(he)熱處(chu)理的(de)(de)0Cr18Ni10不銹(xiu)鋼擠(ji)壓條材的(de)(de)顯微組織。擠(ji)壓的(de)(de)方法能夠在三個主要方向(xiang)上進(jin)行(xing)(xing)壓力(li)變(bian)形(xing)只要在工(gong)其(qi)設(she)計上預先采政措施，避免張(zhang)應力(li)區(qu)，行(xing)(xing)壓力(li)變(bian)形(xing)（應變(bian)）。因金屬品種，例如，含鎢(wu)量(liang)為18%的(de)(de)高速鋼、含鈷量(liang)為4%的(de)(de)S.816(美）、鉬及其(qi)合(he)金、球墨
鑄鐵(tie)以及尼(ni)莫尼(ni)克型難熔(rong)合金。
擠(ji)壓(ya)時，研究(jiu)金(jin)屬(shu)流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)(dong)特點的(de)主要問題(ti)集中(zhong)在(zai)研究(jiu)變(bian)形(xing)在(zai)坯(pi)料(liao)(liao)中(zhong)的(de)分(fen)(fen)(fen)布(bu)。分(fen)(fen)(fen)析試驗資料(liao)(liao)表明，金(jin)屬(shu)變(bian)形(xing)時的(de)內摩(mo)擦(ca)是影響變(bian)形(xing)區(qu)大小(xiao)和形(xing)狀的(de)主要因素。使用有效的(de)玻璃潤滑劑，可以使變(bian)形(xing)區(qu)集中(zhong)在(zai)“模(mo)(mo)(mo)前區(qu)”，當(dang)(dang)金(jin)屬(shu)的(de)塑性一(yi)致時，金(jin)屬(shu)各點的(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)(dong)速度(du)(du)幾乎相等(deng)；而(er)當(dang)(dang)采用的(de)玻璃潤滑劑摩(mo)擦(ca)系數較(jiao)大時，金(jin)屬(shu)的(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)(dong)則(ze)分(fen)(fen)(fen)為(wei)兩部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)，中(zhong)心部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)的(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)(dong)速度(du)(du)較(jiao)快，外層(ceng)部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)流(liu)(liu)(liu)(liu)速較(jiao)慢；當(dang)(dang)摩(mo)擦(ca)系數很大時，金(jin)屬(shu)的(de)塑性變(bian)形(xing)不均勻。根據以上情況分(fen)(fen)(fen)析，擠(ji)壓(ya)時坯(pi)料(liao)(liao)金(jin)屬(shu)的(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)(dong)可以分(fen)(fen)(fen)為(wei)三個區(qu)：靠近模(mo)(mo)(mo)口的(de)“模(mo)(mo)(mo)前區(qu)”，這部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)金(jin)屬(shu)向(xiang)(xiang)模(mo)(mo)(mo)口流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)(dong)的(de)速度(du)(du)很快；接近擠(ji)壓(ya)墊(dian)的(de)“墊(dian)前區(qu)”，這部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)金(jin)屬(shu)由于溫度(du)(du)較(jiao)低，變(bian)形(xing)較(jiao)小(xiao)，金(jin)屬(shu)流(liu)(liu)(liu)(liu)向(xiang)(xiang)中(zhong)部(bu)(bu)(bu)；接觸擠(ji)壓(ya)筒的(de)“坯(pi)料(liao)(liao)外層(ceng)區(qu)”，因為(wei)摩(mo)擦(ca)力較(jiao)大，其中(zhong)一(yi)部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)金(jin)屬(shu)流(liu)(liu)(liu)(liu)向(xiang)(xiang)補充(chong)中(zhong)心區(qu)，而(er)另一(yi)部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)金(jin)屬(shu)則(ze)流(liu)(liu)(liu)(liu)向(xiang)(xiang)后部(bu)(bu)(bu)區(qu)，并部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)進入擠(ji)壓(ya)余料(liao)(liao)。
擠(ji)壓時，金屬(shu)變(bian)(bian)(bian)形(xing)流動不(bu)(bu)均(jun)導(dao)致制品(pin)各點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)形(xing)量不(bu)(bu)一致，在(zai)制品(pin)徑(jing)向截面上離中心越(yue)遠的(de)(de)(de)(de)點(dian)(dian)，變(bian)(bian)(bian)形(xing)量越(yue)小。摩擦系數越(yue)大(da)，變(bian)(bian)(bian)形(xing)沿徑(jing)向分布(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)勻程(cheng)度(du)越(yue)大(da)。不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)，在(zai)相同的(de)(de)(de)(de)潤滑條件下，擠(ji)壓不(bu)(bu)銹鋼管(guan)時，其變(bian)(bian)(bian)形(xing)區分布(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)大(da)小取決(jue)于(yu)金屬(shu)變(bian)(bian)(bian)形(xing)抗力與摩擦力的(de)(de)(de)(de)比值(zhi)。并且，隨著(zhu)該(gai)比值(zhi)的(de)(de)(de)(de)增加，不(bu)(bu)均(jun)勻變(bian)(bian)(bian)形(xing)減小。而最強烈的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)形(xing)集中在(zai)擠(ji)壓模里，并可描繪成以擠(ji)壓模入口錐角線的(de)(de)(de)(de)交點(dian)(dian)為(wei)中心的(de)(de)(de)(de)半圓區內（模前區），如圖(tu)3-9所示。并且擠(ji)壓高強度(du)鎳合(he)金管(guan)以及球墨鑄鐵時，所形(xing)成的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)流動圖(tu)像不(bu)(bu)變(bian)(bian)(bian)。
隨著(zhu)模(mo)孔工(gong)(gong)作錐(zhui)角度的(de)增(zeng)大，變形區(qu)的(de)高(gao)度增(zeng)加(jia)。當角度達到一(yi)定值時，分布在擠壓(ya)(ya)筒和擠壓(ya)(ya)模(mo)壁上被稱(cheng)為“死(si)區(qu)”的(de)金屬產(chan)生破裂，破口使管子表面(mian)出現縱向(xiang)折疊和直線形的(de)缺(que)陷。而(er)這種(zhong)情況也取決(jue)于工(gong)(gong)藝潤滑劑(ji)的(de)使用(yong)效(xiao)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(xiu)鋼管縱向外表面層顯微結構的磨片試樣。
表層的(de)顯微結構從(cong)圖3-10(a)可(ke)以看出(chu)，金屬(shu)流線纖維平行分布(bu)。說明剪切變形被限制在潤滑(hua)層內，不(bu)分布(bu)在金屬(shu)的深處，璃(li)潤滑(hua)劑的效果良(liang)好。而圖3-10(b)所示為玻璃(li)潤滑(hua)劑薄膜的連(lian)續性遭到(dao)身性的(de)破壞。在(zai)(zai)接觸工具處(chu)(chu)金屬(shu)裸露(lu)，并粘在(zai)(zai)工具上，之后粘離的(de)金屬(shu)又隨同不銹鋼管(guan)前行。可以看出，在(zai)(zai)鋼管(guan)的(de)入口(kou)處(chu)(chu)少(shao)部分(fen)變形(xing)結(jie)(jie)構呈波(bo)浪形(xing)纖維結(jie)(jie)構。而鄰近(jin)的(de)金屬(shu)繞過(guo)接觸處(chu)(chu)形(xing)成不均勻變形(xing)區，因(yin)此(ci)，在(zai)(zai)一(yi)定的(de)條件(jian)下將引(yin)起不銹鋼管(guan)的(de)表(biao)面(mian)缺陷。
圖(tu)3-11顯示了擠(ji)壓不銹鋼(gang)管(guan)(guan)時金屬流(liu)動的(de)順(shun)序，由(you)圖(tu)3-11可以看出，坯(pi)料兩端刻(ke)有坐標網(wang)格(ge)經擠(ji)壓后，在接(jie)近(jin)擠(ji)壓模一(yi)端的(de)全部(bu)坐標網(wang)進入(ru)管(guan)(guan)子的(de)前端外表(biao)(biao)面(mian)上，并(bing)且坐標網(wang)變得(de)窄了。而管(guan)(guan)坯(pi)表(biao)(biao)面(mian)接(jie)近(jin)擠(ji)壓墊一(yi)端的(de)部(bu)分(fen)在不銹鋼(gang)管(guan)(guan)后端形(xing)成內(nei)表(biao)(biao)面(mian)。而這一(yi)端帶(dai)坐標網(wang)格(ge)表(biao)(biao)面(mian)的(de)其余(yu)部(bu)分(fen)留在壓余(yu)內(nei)。
