浙江至德鋼業有限公司對已進行的亞洲歐美色綜合一區二區在線: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亞洲歐美色綜合一區二區在線: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)(bo)(bo)璃作(zuo)為潤滑(hua)劑的作(zuo)用機理(li)在于，玻(bo)(bo)(bo)璃表層連續(xu)不斷地(di)熔化，并隨著被擠壓(ya)金(jin)屬(shu)流(liu)出(chu)，而且其流(liu)出(chu)時比變形金(jin)屬(shu)有著較低的位移極限應力。玻(bo)(bo)(bo)璃潤滑(hua)劑的潤滑(hua)效(xiao)應，也即其所(suo)降低的摩擦力，取決于摩擦表面屏幕作(zuo)用的可靠性和潤滑(hua)層的流(liu)變性能。
如果摩(mo)擦(ca)表面覆有一層(ceng)連(lian)續的(de)潤滑(hua)薄膜，則(ze)接觸中的(de)不銹鋼管(guan)表面的(de)面積就會大范圍地(di)減小。此時，其摩(mo)擦(ca)系數可(ke)以(yi)寫成如下形(xing)式：
由此(ci)可見，當保證潤滑劑(ji)處于液態動力的(de)(de)潤滑制度時，摩擦消耗的(de)(de)最低(di)限度才會出現。
玻璃潤滑(hua)(hua)劑的(de)作用是使擠(ji)壓(ya)過(guo)程(cheng)(cheng)中的(de)摩(mo)擦力(li)降低到(dao)最低的(de)限度，而擠(ji)壓(ya)時保證潤滑(hua)(hua)劑液態(tai)動力(li)制(zhi)度的(de)重要性，取決于該過(guo)程(cheng)(cheng)一系列的(de)特點。高(gao)溫和高(gao)的(de)單位壓(ya)力(li)，摩(mo)擦表面的(de)連續更新等都會導致變形(xing)金屬與工具(ju)的(de)黏結，使制(zhi)品表面質量惡化。當潤滑(hua)(hua)劑的(de)“機械阻力(li)”不(bu)能適應(ying)于擠(ji)壓(ya)力(li)的(de)增加時，上(shang)述對于制(zhi)品表面質量的(de)不(bu)利影響(xiang)就會不(bu)可避免地出現。此時，玻璃潤滑(hua)(hua)劑的(de)黏度就成(cheng)為(wei)該過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)基本技術(shu)指標。
潤滑(hua)層(ceng)的(de)(de)拉斷和(he)制品缺陷(xian)形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)最(zui)大(da)幾(ji)率出現在(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)模(mo)具的(de)(de)出口處，可以觀察到此處變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)金屬(shu)和(he)工(gong)具被熔化的(de)(de)潤滑(hua)劑薄膜(mo)隔開。由于(yu)潤滑(hua)層(ceng)拉斷而引起變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)金屬(shu)與工(gong)具黏(nian)附的(de)(de)結果，使得在(zai)接觸變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)前(qian)區(qu)內金屬(shu)各(ge)個層(ceng)次的(de)(de)均勻(yun)流動遭(zao)到破壞，并形(xing)(xing)成(cheng)區(qu)域性的(de)(de)“阻滯區(qu)”。金屬(shu)各(ge)層(ceng)的(de)(de)流動都繞過停滯區(qu)而形(xing)(xing)成(cheng)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)不銹鋼(gang)管(guan)表面層(ceng)的(de)(de)波(bo)浪形(xing)(xing)的(de)(de)組織(zhi)。管(guan)壁波(bo)浪形(xing)(xing)的(de)(de)波(bo)及深(shen)度取決(jue)于(yu)潤滑(hua)劑的(de)(de)黏(nian)度與擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)單位壓(ya)力不相(xiang)適應的(de)(de)程(cheng)度。
對帶有表(biao)面波浪形(xing)組(zu)織結構不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)縱向解剖試樣的(de)(de)(de)顯微金相組(zu)織進行的(de)(de)(de)觀察(cha)表(biao)明,甚至當黏結區(qu)的(de)(de)(de)絕(jue)對尺(chi)寸并不(bu)大(da)（1~2mm)時，也會(hui)導致金屬與工(gong)(gong)具間周期性(xing)(xing)接觸的(de)(de)(de)特點，而(er)此足以(yi)使(shi)擠壓力(li)增高。而(er)當低(di)塑性(xing)(xing)材料擠壓的(de)(de)(de)情況下(xia)，例如離心(xin)鑄造的(de)(de)(de)Cr18Ni10Ti和0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti,即會(hui)出現(xian)橫向拉(la)裂。在(zai)(zai)各種單位壓力(li)的(de)(de)(de)作用下(xia)，潤(run)(run)滑(hua)劑黏度(du)(du)的(de)(de)(de)正確選擇(ze)能確保潤(run)(run)滑(hua)薄膜的(de)(de)(de)致密性(xing)(xing)，使(shi)擠壓不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)具有直線成行的(de)(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)流線型金屬結構。金屬纖維的(de)(de)(de)平行分布說(shuo)明，變(bian)形(xing)金屬與工(gong)(gong)具交界處(chu)的(de)(de)(de)位移(yi)變(bian)形(xing)在(zai)(zai)潤(run)(run)滑(hua)劑層內是(shi)帶區(qu)域性(xing)(xing)的(de)(de)(de)，并不(bu)波及不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)深(shen)處(chu)。其相應于擠壓力(li)的(de)(de)(de)最(zui)低(di)點，因(yin)為(wei)潤(run)(run)滑(hua)劑的(de)(de)(de)黏度(du)(du)會(hui)產生(sheng)運動(dong)阻(zu)力(li)，并且黏度(du)(du)越(yue)低(di)，黏度(du)(du)產生(sheng)的(de)(de)(de)黏性(xing)(xing)阻(zu)力(li)越(yue)小。
但是(shi)，潤滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)黏(nian)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)降(jiang)低存在(zai)(zai)(zai)著(zhu)某(mou)一(yi)個界限，因(yin)(yin)為潤滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)對(dui)于(yu)擠(ji)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)阻(zu)力(li)(li)在(zai)(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)過程(cheng)中(zhong)會減小，結果導(dao)致(zhi)摩擦(ca)表(biao)面(mian)相(xiang)(xiang)互靠近(jin)。如果擠(ji)壓(ya)(ya)不(bu)(bu)銹鋼管和(he)模具之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)最短距離(li)是(shi)指以表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)凹凸不(bu)(bu)平(ping)度(du)(du)(du)(du)相(xiang)(xiang)比(bi)(bi)而言，則其潤滑(hua)(hua)的(de)(de)(de)液態制(zhi)度(du)(du)(du)(du)會被破壞。由此，潤滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)黏(nian)度(du)(du)(du)(du)對(dui)于(yu)阻(zu)止摩擦(ca)表(biao)面(mian)靠近(jin)的(de)(de)(de)阻(zu)力(li)(li)應(ying)該(gai)是(shi)足夠的(de)(de)(de)。潤滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)黏(nian)度(du)(du)(du)(du)增大到一(yi)定的(de)(de)(de)限度(du)(du)(du)(du)時，并不(bu)(bu)會改變(bian)制(zhi)品表(biao)面(mian)層的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬組織，但是(shi)會導(dao)致(zhi)擠(ji)壓(ya)(ya)力(li)(li)成比(bi)(bi)例地增長。潤滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)黏(nian)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)提(ti)高是(shi)在(zai)(zai)(zai)潤滑(hua)(hua)層位移阻(zu)力(li)(li)達到，形金(jin)(jin)屬內位移阻(zu)力(li)(li)數值時才受到限制(zhi)。這與母體金(jin)(jin)屬開(kai)始形成環狀(zhuang)傷痕相(xiang)(xiang)關(guan)，也是(shi)導(dao)致(zhi)不(bu)(bu)銹鋼管表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)折疊料劃傷缺陷的(de)(de)(de)原因(yin)(yin)。在(zai)(zai)(zai)這種條件下，擠(ji)壓(ya)(ya)力(li)(li)大大增加。
擠(ji)壓 57mm×7.5mm、63.5mm×5mm、76m×3mm、60mm×3.5mm不銹鋼管時，擠(ji)壓力與玻璃潤滑劑(ji)黏度相關的試驗曲(qu)線的特(te)點得到了證實。
由圖4-3可知，擠壓力的關系曲線有兩個相應(ying)于(yu)最(zui)低值和最(zui)高(gao)值的轉(zhuan)折(zhe)點。隨著(zhu)玻璃潤滑(hua)劑黏(nian)度(du)的增(zeng)大，擠壓力開始增(zeng)長(chang)，然后減小(xiao)，在此以后又增(zeng)長(chang)。尤其是對大的變形(xing)系數(shu)時此特點更(geng)加(jia)明顯(xian)，且此曲線上的轉(zhuan)折(zhe)點隨著(zhu)伸長(chang)率的增(zeng)加(jia)，向玻璃潤滑(hua)劑黏(nian)度(du)增(zeng)大一側移動。
通過對(dui)不(bu)銹鋼管微觀組織的(de)(de)(de)分析可以看出各曲(qu)線相似的(de)(de)(de)特點。因(yin)而，對(dui)擠(ji)壓(ya)力(li)的(de)(de)(de)數值(zhi)具有影響(xiang)的(de)(de)(de)是(shi)潤(run)(run)滑膜(mo)的(de)(de)(de)強度，也(ye)即對(dui)摩擦表面屏(ping)幕化(hua)的(de)(de)(de)程度。當潤(run)(run)滑膜(mo)的(de)(de)(de)強度不(bu)足時，隨著(zhu)玻璃潤(run)(run)滑劑黏度的(de)(de)(de)增(zeng)加，擠(ji)壓(ya)力(li)增(zeng)大。
隨著黏度(du)(du)的(de)(de)(de)增加，潤(run)(run)滑(hua)膜的(de)(de)(de)強度(du)(du)提高，雙相(xiang)不(bu)銹鋼管表面與工具(ju)接觸的(de)(de)(de)可能(neng)性減少(shao)，擠(ji)壓力(li)隨之減小(xiao)。但隨著潤(run)(run)滑(hua)劑黏度(du)(du)的(de)(de)(de)增加，擠(ji)壓力(li)的(de)(de)(de)減小(xiao)不(bu)可能(neng)是無限的(de)(de)(de)。其最低值對(dui)應(ying)潤(run)(run)滑(hua)劑保持(chi)摩(mo)擦表面充分屏幕化的(de)(de)(de)條件。潤(run)(run)滑(hua)劑黏度(du)(du)的(de)(de)(de)進一步提高，相(xiang)應(ying)于流體(ti)動(dong)力(li)學理(li)論(lun)的(de)(de)(de)原則會導致擠(ji)壓力(li)的(de)(de)(de)增長(chang)。
較(jiao)高(gao)的變形系數也取決于(yu)較(jiao)大的單位(wei)擠壓力(li)。因此，滑動表(biao)面的充分屏(ping)幕化在利用高(gao)黏度的玻璃潤(run)滑劑(ji)時，才能得到保障。
分析碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)管(guan)(guan)擠壓時，擠壓力(li)的(de)(de)(de)參數表(biao)明，擠壓力(li)的(de)(de)(de)最低值相應于使(shi)用(yong)小黏(nian)度的(de)(de)(de)玻璃(li)潤(run)滑劑，因為碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)管(guan)(guan)擠壓時比不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)擠壓時的(de)(de)(de)單位壓力(li)低將近一倍半，因此(ci)，其(qi)潤(run)滑劑潤(run)滑膜的(de)(de)(de)強度在所研究的(de)(de)(de)黏(nian)度范圍內是足夠的(de)(de)(de)。而為了使(shi)用(yong)黏(nian)度為70Pa·s的(de)(de)(de)玻璃(li)潤(run)滑劑時，在保持較薄的(de)(de)(de)潤(run)滑膜的(de)(de)(de)條件下，也能獲得較好的(de)(de)(de)鋼(gang)管(guan)(guan)表(biao)面質量(liang)。
當(dang)擠壓(ya)低塑性(xing)的(de)(de)(de)(de)鋼種時，采(cai)用(yong)最(zui)佳黏(nian)度值的(de)(de)(de)(de)玻璃潤滑劑具有特別重要(yao)的(de)(de)(de)(de)意義。潤滑劑最(zui)佳參數(shu)的(de)(de)(de)(de)偏差都會導致擠壓(ya)雙相不銹(xiu)鋼管(guan)出(chu)現(xian)拉裂現(xian)象。因此，獲得低塑性(xing)質鋼管(guan)的(de)(de)(de)(de)前提之一是(shi)采(cai)用(yong)能保(bao)證(zheng)在(zai)橫斷面(mian)內(nei)金屬均勻流(liu)動的(de)(de)(de)(de)潤劑。即是(shi)采(cai)用(yong)的(de)(de)(de)(de)保(bao)證(zheng)在(zai)斷面(mian)內(nei)，前提是(shi)使用(yong)最(zui)佳黏(nian)度的(de)(de)(de)(de)玻璃潤滑劑和將壞料中的(de)(de)(de)(de)α相鐵素體含量控制在(zai)足夠(gou)低的(de)(de)(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。
不銹鋼管縱向(xiang)解剖試(shi)樣的金相(xiang)觀察表明，當潤滑(hua)劑不適當時，α相(xiang)以波紋狀層次存在，而且，裂紋的端部(bu)為α相(xiang)成條狀分布(圖 4-4）。
由(you)圖 4-4 可以(yi)看出，輕微變形(xing)的(de)，處于波谷的(de)被(bei)擠壓的(de)金(jin)屬(shu)(shu)，局部的(de)黏(nian)(nian)結(jie)到工具上(shang)。當(dang)受阻的(de)金(jin)屬(shu)(shu)粒子繞過局部的(de)黏(nian)(nian)結(jie)區流動時(shi)，在金(jin)屬(shu)(shu)中產生了局部的(de)破碎(sui)應(ying)力(li)導(dao)致不銹鋼(gang)管表面裂紋的(de)形(xing)成。
從上述(shu)擠(ji)壓不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管表面(mian)裂紋(wen)形成的(de)(de)機(ji)理(li)可以看出，擠(ji)壓鋼(gang)(gang)管表面(mian)裂紋(wen)的(de)(de)形成與擠(ji)壓坯料的(de)(de)狀(zhuang)態有(you)關。當擠(ji)壓不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管缺陷處(chu)的(de)(de)α相分(fen)布鑄態金屬時(shi)過(guo)低的(de)(de)塑(su)性(xing)(xing)和過(guo)高的(de)(de)α相含量能導致缺陷的(de)(de)形成（圖(tu) 3-10b ），而擠(ji)壓較高塑(su)性(xing)(xing)的(de)(de)軋制坯料時(shi)，在同樣(yang)的(de)(de)金屬流動(dong)條(tiao)件下沒有(you)裂紋(wen)形成(圖(tu) 3-10a)。因此，從液體動(dong)力學理(li)論的(de)(de)觀點來分(fen)析擠(ji)壓雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管的(de)(de)結果(guo)(guo)(guo)指出，擠(ji)壓效果(guo)(guo)(guo)僅在摩擦表面(mian)充分(fen)屏幕(mu)化的(de)(de)條(tiao)件下才有(you)意義。當沒有(you)液態動(dong)力摩擦制度時(shi)，黏度不(bu)是(shi)決定(ding)潤滑劑效果(guo)(guo)(guo)的(de)(de)因素，而金屬與工(gong)具實際的(de)(de)接觸(chu)面(mian)積成為其主要的(de)(de)特性(xing)(xing)因素。
試驗和理論研究表明，潤滑膜的(de)強度(du)主要(yao)決定于(yu)單位(wei)擠壓力，所使(shi)用的(de)玻璃潤滑劑的(de)黏(nian)度(du)、金(jin)屬的(de)流動速度(du)和模(mo)具的(de)形狀。
當采(cai)用硅酸鹽類(lei)潤滑(hua)劑時，擠壓不銹鋼管(guan)具有特點(dian)的(de)(de)(de)表面缺陷之一是“斑痕(hen)”－可觀察到的(de)(de)(de)不平度和(he)微(wei)小的(de)(de)(de)斜棱(leng)。“斑痕(hen)”發展的(de)(de)(de)程度主要取決于變形區內熔化(hua)潤滑(hua)劑的(de)(de)(de)數量。
在液態潤(run)(run)滑制度下(xia)，不(bu)銹鋼管表面質(zhi)(zhi)量的(de)(de)(de)改(gai)變(bian)與(yu)潤(run)(run)滑層(ceng)的(de)(de)(de)變(bian)化有(you)關。這(zhe)種現(xian)象在于(yu)(yu)(yu)，處于(yu)(yu)(yu)工具和變(bian)形(xing)體(ti)(ti)之間的(de)(de)(de)潤(run)(run)滑介(jie)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)作用下(xia)，實(shi)現(xian)塑性(xing)(xing)變(bian)形(xing)。由于(yu)(yu)(yu)潤(run)(run)滑介(jie)質(zhi)(zhi)本(ben)身的(de)(de)(de)不(bu)可(ke)壓縮性(xing)(xing)，而將實(shi)現(xian)塑性(xing)(xing)變(bian)形(xing)所需要的(de)(de)(de)壓力(li)傳遞給變(bian)形(xing)體(ti)(ti)。綜(zong)合結(jie)晶(jing)力(li)學性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)各自(zi)異性(xing)(xing)，該壓力(li)會導致斑痕的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)。由于(yu)(yu)(yu)多(duo)晶(jing)體(ti)(ti)受外力(li)系的(de)(de)(de)作用，則塑性(xing)(xing)變(bian)形(xing)不(bu)是同時所有(you)的(de)(de)(de)晶(jing)粒內開(kai)始。首先(xian)其在滑移(yi)平(ping)面方位取向最有(you)利的(de)(de)(de)晶(jing)粒內發生(sheng)。
如上所述(shu)，可以設(she)定(ding)，由不同取向的(de)品(pin)粒成(cheng)的(de)多晶體的(de)受壓(ya)變形圖如圖 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(hua)劑(ji)變(bian)形時(shi)，晶粒(li)的(de)相互(hu)影響會消(xiao)除其過早的(de)變(bian)形。而當帶潤(run)滑(hua)劑(ji)變(bian)形時(shi)，則變(bian)形情況可能取決于潤(run)滑(hua)層的(de)厚(hou)度(du)。靠(kao)近潤(run)滑(hua)層的(de)個別晶粒(li)的(de)選擇性變(bian)形的(de)程(cheng)度(du)取決于晶粒(li)的(de)類型，即滑(hua)移系的(de)數目(mu)。
多相合金(jin)的(de)(de)選擇性(xing)(xing)變形幾率(lv)更大(da)，因(yin)為(wei)這類合金(jin)的(de)(de)結(jie)(jie)晶(jing)不僅區(qu)別(bie)(bie)于取(qu)(qu)向，而(er)且還區(qu)別(bie)(bie)于化(hua)學組成(cheng)(cheng)以及強(qiang)度特性(xing)(xing)，而(er)且時常區(qu)別(bie)(bie)于晶(jing)間(jian)(jian)結(jie)(jie)合力(li)的(de)(de)強(qiang)弱。如前所(suo)述，潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)劑(ji)密實(shi)性(xing)(xing)未遭破壞時，將不均勻(yun)地被擠(ji)壓進(jin)塑(su)性(xing)(xing)金(jin)屬(shu)，在其表(biao)面上形成(cheng)(cheng)與(yu)薄膜(mo)厚度成(cheng)(cheng)比(bi)例的(de)(de)印痕。因(yin)此，潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)膜(mo)的(de)(de)厚度應該(gai)是最(zui)薄的(de)(de)。這可以借(jie)助(zhu)于提(ti)高潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)黏度，或者靠提(ti)高擠(ji)壓速度來減少金(jin)屬(shu)與(yu)潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)墊接(jie)觸的(de)(de)持續時間(jian)(jian)來達到(dao)。在許多情況下，這取(qu)(qu)決(jue)于潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)劑(ji)與(yu)金(jin)屬(shu)的(de)(de)熱物理性(xing)(xing)能，以及其間(jian)(jian)的(de)(de)熱交換(huan)條件。而(er)擠(ji)壓結(jie)(jie)果在實(shi)際(ji)上并不取(qu)(qu)決(jue)于玻(bo)璃(li)潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)化(hua)學成(cheng)(cheng)分，僅要求其在擠(ji)壓過程中不會引起黏度值的(de)(de)改變。采(cai)用同(tong)樣的(de)(de)黏度值，而(er)具有(you)不同(tong)化(hua)學成(cheng)(cheng)分的(de)(de)玻(bo)璃(li)潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)劑(ji)擠(ji)壓后，得到(dao)相應于大(da)致相同(tong)的(de)(de)鋼管表(biao)面上的(de)(de)微(wei)觀凹(ao)凸不平(ping)度和條狀(zhuang)微(wei)觀組織的(de)(de)彎曲程度。
擠壓(ya)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)表(biao)面(mian)上的(de)(de)“水紋(wen)”來源于坯料(liao)在擠壓(ya)筒內鐓粗(cu)時，車削刀痕(hen)(hen)形成的(de)(de)微小疊痕(hen)(hen)。疊痕(hen)(hen)特別明顯(xian)地(di)表(biao)現在擠壓(ya)模的(de)(de)圓錐形部分。從(cong)擠壓(ya)模擠出的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)在模口處坯料(liao)表(biao)面(mian)開始劇(ju)烈地(di)伸長(chang)，疊痕(hen)(hen)被(bei)拉長(chang)，并取(qu)決(jue)于其(qi)原始深度，在不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)表(biao)面(mian)上以(yi)“水紋(wen)”的(de)(de)形式(shi)留下痕(hen)(hen)跡。當(dang)(dang)潤(run)滑劑熔化的(de)(de)薄膜(mo)越厚時，疊痕(hen)(hen)也越大(da)，并在通過(guo)模子(zi)后(hou)變得平(ping)滑，在管(guan)子(zi)表(biao)面(mian)形成更粗(cu)的(de)(de)水紋(wen)。采用(yong)(yong)合乎(hu)要求的(de)(de)潤(run)滑劑，當(dang)(dang)黏度系數n=70Pa·8時，可以(yi)很大(da)程度地(di)減(jian)輕(qing)上述缺陷形成的(de)(de)機(ji)理(li)作用(yong)(yong) （圖 4-7）。
曾(ceng)經采(cai)用表面粗(cu)糙度(du)R.=2.5~5μm(V5)的(de)離心(xin)鑄造(zao)管(guan)(guan)坯(pi)擠(ji)壓(ya)成管(guan)(guan)子后(hou)，檢查其表面質量，結果由于不銹鋼管(guan)(guan)表面粗(cu)糙度(du)和疊痕嚴重而報(bao)廢。對(dui)于擠(ji)壓(ya)管(guan)(guan)坯(pi)金屬的(de)試驗研究表明，鑄坯(pi)具有相(xiang)對(dui)于坯(pi)料的(de)軸(zhou)心(xin)徑(jing)向取向的(de)粗(cu)大(da)樹枝狀(zhuang)奧氏體柱狀(zhuang)晶的(de)獨特(te)結構，導致(zhi)其在變形(xing)時對(dui)金屬流動產生很大(da)的(de)影響。
軋(ya)坯(pi)圓柱(zhu)形試(shi)樣(yang)鐓(dui)粗(cu)之(zhi)后擁(yong)有表面(mian)光(guang)滑正確的鼓形試(shi)樣(yang)（圖 4-8 a）。鑄坯(pi)圓柱(zhu)形試(shi)樣(yang)鐓(dui)粗(cu)之(zhi)后則具有中心(xin)樹枝狀奧氏(shi)體(ti)拉長的橢(tuo)圓形狀。在(zai)鑄造金屬的側面(mian)，得帶微小疊(die)(die)痕的粗(cu)糙表面(mian)當變形程(cheng)度提高時，疊(die)(die)痕擴(kuo)大。
上述軋坯和離心鑄(zhu)坯的鐓(dui)粗試(shi)驗結果可以揭示離心鑄(zhu)坯擠壓時，形(xing)成制品表面粗糙的原因(yin)。
鑄態金屬化學成分的(de)不(bu)均(jun)勻性(xing)和粗晶結構(gou)引(yin)起金屬微觀組(zu)織的(de)不(bu)均(jun)勻性(xing)，導致其力(li)學性(xing)能(neng)的(de)不(bu)均(jun)勻。在鐓粗過程中，金屬充滿(man)擠壓筒(tong)時，導致管坯表(biao)(biao)面粗糙(cao)(cao)。坯料表(biao)(biao)面的(de)粗糙(cao)(cao)度不(bu)取決于(yu)玻璃潤(run)滑劑的(de)選擇。擠壓前空心坯表(biao)(biao)面的(de)粗糙(cao)(cao)同(tong)樣會惡化鋼管的(de)表(biao)(biao)面質量。
鐓(dui)粗(cu)(cu)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)較小(xiao)的(de)鐓(dui)鍛比可減小(xiao)鐓(dui)粗(cu)(cu)后(hou)空心坯(pi)的(de)表(biao)面粗(cu)(cu)糙(cao)程(cheng)(cheng)度。
當擠(ji)(ji)壓鑄態金屬(shu)時，采用具有(you)更(geng)薄潤(run)(run)滑膜的結晶型潤(run)(run)滑劑取(qu)代玻璃潤(run)(run)滑劑以(yi)取(qu)得較好的效果。擠(ji)(ji)壓鋼管表面(mian)的最普遍的缺陷是斑痕和劃傷，其產生是由于(yu)(yu)對擠(ji)(ji)壓過程參數(shu)中玻璃潤(run)(run)滑劑黏度的選擇不(bu)當造成的。同(tong)樣，如(ru)坯料前端棱(leng)角倒(dao)圓半徑(jing)不(bu)足，會導(dao)致由于(yu)(yu)擠(ji)(ji)壓時校緣過冷，在擠(ji)(ji)壓模(mo)旁出(chu)現停(ting)滯區，并將(jiang)其拉入變形(xing)區內(nei)而導(dao)致鋼管表面(mian)拉痕缺陷。
為了(le)獲得良好的不(bu)銹鋼管內表(biao)面質量，必須(xu)使用較(jiao)小(xiao)粒度（0.4mm以下）的玻璃潤滑(hua)劑(ji)，但對(dui)于帶通制冷(leng)卻芯體和(he)金屬變形高流速(su)的擠壓(ya)工序，雖然其對(dui)鋼管內表(biao)面有導致刮傷和(he)氣孔缺(que)陷的危險，其潤滑(hua)的原始參數可不(bu)必像玻璃墊那(nei)樣選擇(ze)在潤滑(hua)層內具有溫(wen)度區(qu)別的雙(shuang)層擠壓(ya)玻璃潤滑(hua)墊。
為(wei)了獲得優良的鋼管內表面，在擠壓(ya)前向管坯內孔(kong)精(jing)確地(di)計量和均(jun)勻地(di)供給潤滑劑具有很(hen)大(da)的意義。
一(yi)(yi)般向(xiang)管坯內孔供(gong)給玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑劑(ji)粉末(mo)的分(fen)量借助(zhu)于(yu)半(ban)圓形(xing)長勺盛滿玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑劑(ji)粉未后伸入并(bing)(bing)傾(qing)倒在(zai)坯料內孔內，然后通(tong)過坯料在(zai)鋪滿玻(bo)(bo)璃(li)(li)粉的斜(xie)臺板(ban)上(shang)滾動或在(zai)一(yi)(yi)個旋(xuan)轉的裝(zhuang)滿玻(bo)(bo)璃(li)(li)粉的布料裝(zhuang)置下轉動時，玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑劑(ji)即(ji)均勻(yun)地分(fen)布并(bing)(bing)熔(rong)化(hua)在(zai)內孔表(biao)面(mian)上(shang)。
當送入到坯料(liao)內(nei)孔的(de)(de)玻璃(li)潤滑劑不(bu)能(neng)做(zuo)到均勻地覆蓋(gai)在坯料(liao)的(de)(de)內(nei)表(biao)面時(shi)，就會導致管材內(nei)表(biao)面的(de)(de)一側(ce)由于(yu)潤滑劑過量而(er)引起擠壓(ya)鋼(gang)管內(nei)表(biao)面產生氣泡和巨大的(de)(de)斑痕缺陷。而(er)另一側(ce)則因為潤滑劑的(de)(de)不(bu)足而(er)出現(xian)劃傷帶(dai)。為了避免上述缺陷的(de)(de)產生，必須根(gen)據擠壓(ya)鋼(gang)管的(de)(de)不(bu)同規(gui)格，采用不(bu)同尺(chi)寸(cun)的(de)(de)送粉長勺，控(kong)制(zhi)送入管坯內(nei)孔的(de)(de)玻璃(li)潤滑劑數量。
控制對不同規格(ge)鋼管擠壓坯料內孔(kong)的布(bu)粉數量(liang)，建議通過以下(xia)經驗公式(shi)計算送粉半圓形長勺的直徑：
潤(run)滑劑(ji)的噴涂均(jun)勻度還取(qu)決于(yu)磨碎程度（玻璃粉的粒(li)度）。粉塵狀的潤(run)滑劑(ji)（顆粒(li)直(zhi)徑小(xiao)于(yu)0.1mm)沿管坯內(nei)表(biao)面(mian)分布(bu)的均(jun)勻程度要(yao)比粗粉差一些。當采用玻璃粉的粒(li)度為(wei)0.25~0.40mm 時(shi)，能得到最(zui)佳內(nei)表(biao)面(mian)質量的擠壓(ya)不銹(xiu)鋼管。
非(fei)常(chang)重(zhong)要的一點是，要采用內孔直徑(jing)不(bu)超(chao)過擠(ji)壓(ya)(ya)芯(xin)棒(bang)直徑(jing)5~7mm的空(kong)心管(guan)坯(pi)。否則(ze)在鐓(dui)粗(cu)時，潤滑(hua)墊的材料會擠(ji)入(ru)管(guan)坯(pi)和(he)芯(xin)棒(bang)之(zhi)間(jian)的縫(feng)隙(xi)，而導致擠(ji)壓(ya)(ya)鋼管(guan)內壁的氣(qi)孔和(he)刮傷缺(que)陷。并且，隨著(zhu)管(guan)坯(pi)和(he)芯(xin)棒(bang)間(jian)縫(feng)隙(xi)的增大，不(bu)銹鋼管(guan)內表(biao)面缺(que)陷的數量和(he)范圍增加。當采用爐渣(zha)和(he)結晶型(xing)潤滑(hua)劑制作潤滑(hua)墊時，這一點尤(you)為重(zhong)要。嚴格地講，這類潤滑(hua)劑不(bu)適合管(guan)坯(pi)內表(biao)面的潤滑(hua)。
此外(wai)(wai)，當滾涂玻(bo)璃粉時，如在坯(pi)料外(wai)(wai)表(biao)(biao)面上聚集厚(hou)厚(hou)的一(yi)層(ceng)玻(bo)璃粉，將會導致(zhi)擠壓鋼管外(wai)(wai)表(biao)(biao)面嚴重的“樺(hua)樹皮痕”缺陷(xian)。為了(le)消除這(zhe)一(yi)缺陷(xian)，曾研究使用天然礦物(wu)質作為潤滑(hua)劑(ji)，促使其形(xing)成薄(bo)薄(bo)的一(yi)層(ceng)潤滑(hua)膜，而(er)無需(xu)復(fu)雜(za)地修(xiu)補失去(qu)連續(xu)性的坯(pi)料表(biao)(biao)面潤滑(hua)層(ceng)。
對各(ge)種礦(kuang)物質黏度(du)(du)及熱物理參(can)數(shu)的(de)研究表(biao)明(ming)，在(zai)1150~1250℃溫度(du)(du)范圍(wei)內(nei)(nei)，用(yong)于坯(pi)料(liao)外表(biao)面(mian)滾粉(fen)的(de)在(zai)每硼(peng)(peng)石和(he)硅鈣硼(peng)(peng)石一鈣鐵輝石一石榴石完(wan)全符合潤滑(hua)劑(ji)的(de)要(yao)求。而采用(yong)這類潤滑(hua)劑(ji)的(de)實際效果(guo)在(zai)于潤滑(hua)劑(ji)能均(jun)(jun)勻地(di)滾涂(tu)到環料(liao)的(de)外表(biao)面(mian)。但操(cao)作時(shi)(shi)(shi)，粗糙地(di)撒粉(fen)到斜滾板上，引起(qi)在(zai)坯(pi)料(liao)上玻璃(li)層薄的(de)地(di)方先熔化而成斑點(dian)覆蓋在(zai)其(qi)表(biao)面(mian)上。穿(chuan)孔(kong)或擠(ji)(ji)壓時(shi)(shi)(shi)，變(bian)形區(qu)的(de)潤滑(hua)膜(mo)失去連(lian)續性，不僅導致空心坯(pi)和(he)擠(ji)(ji)壓鋼管(guan)的(de)內(nei)(nei)表(biao)面(mian)缺陷(xian)，而且引起(qi)管(guan)坯(pi)和(he)鋼管(guan)的(de)壁厚不均(jun)(jun)，同時(shi)(shi)(shi)也(ye)降低了穿(chuan)孔(kong)筒和(he)擠(ji)(ji)壓筒內(nei)(nei)襯的(de)使用(yong)壽命。只有均(jun)(jun)勻地(di)滾涂(tu)潤滑(hua)劑(ji)時(shi)(shi)(shi)，才能滿足穿(chuan)孔(kong)和(he)擠(ji)(ji)壓對潤滑(hua)劑(ji)的(de)工藝要(yao)求。
在擠(ji)壓(ya)時(shi)，擠(ji)壓(ya)筒內(nei)襯的直徑對于擠(ji)壓(ya)坯(pi)(pi)料(liao)表面潤滑(hua)用(yong)(yong)的潤滑(hua)墊(dian)的致(zhi)密(mi)度(du)的要求具有(you)(you)重要意義(yi)。使(shi)用(yong)(yong)結(jie)晶(jing)型(xing)潤滑(hua)劑(ji)(ji)(ji)和使(shi)用(yong)(yong)玻璃(li)潤滑(hua)劑(ji)(ji)(ji)的情況不同。結(jie)品型(xing)潤滑(hua)劑(ji)(ji)(ji)在使(shi)用(yong)(yong)時(shi)，其(qi)和高溫(wen)坯(pi)(pi)料(liao)接觸后沒(mei)有(you)(you)逐(zhu)漸軟化的過程，而是當其(qi)表面層(ceng)達到(dao)熔化國(guo)度(du)時(shi)，瞬時(shi)地(di)熔化。并且熔融態的結(jie)晶(jing)型(xing)潤滑(hua)劑(ji)(ji)(ji)具有(you)(you)很低的黏度(du)。一般認為，在高溫(wen)下(xia)潤滑(hua)劑(ji)(ji)(ji)的低黏度(du)會(hui)導(dao)致(zhi)高壓(ya)下(xia)擠(ji)壓(ya)時(shi)的不良效果。
但正是(shi)由(you)(you)于這類潤(run)滑(hua)劑在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)時迅(xun)(xun)速(su)地(di)(di)由(you)(you)固態過渡到液態，以(yi)及當(dang)溫度(du)降低時又迅(xun)(xun)速(su)地(di)(di)由(you)(you)液態轉變為固態的(de)(de)(de)(de)特性，使擠(ji)壓(ya)(ya)鋼管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)質量得到了(le)改善，消除了(le)不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)上的(de)(de)(de)(de)裂(lie)紋缺陷。這是(shi)由(you)(you)于當(dang)潤(run)滑(hua)劑的(de)(de)(de)(de)表(biao)層(ceng)達到熔(rong)(rong)化(hua)(hua)溫度(du)時，即(ji)瞬時的(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)并由(you)(you)被擠(ji)出的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)帶出模孔，均勻地(di)(di)覆(fu)蓋在(zai)(zai)鋼管(guan)(guan)表(biao)面(mian)上，在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)模的(de)(de)(de)(de)出口處(chu)已(yi)(yi)不存(cun)在(zai)(zai)潤(run)滑(hua)墊，而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)覆(fu)蓋在(zai)(zai)制品表(biao)面(mian)上的(de)(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)劑薄(bo)膜與冷態的(de)(de)(de)(de)工具相(xiang)接(jie)觸(chu)，并迅(xun)(xun)速(su)地(di)(di)凝結成極薄(bo)的(de)(de)(de)(de)制品表(biao)面(mian)覆(fu)蓋層(ceng)，急(ji)劇地(di)(di)提高了(le)潤(run)滑(hua)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)屏幕特性。雖(sui)然結晶型潤(run)滑(hua)劑的(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)溫度(du)有很大的(de)(de)(de)(de)差別(bie)，而對得到的(de)(de)(de)(de)無裂(lie)紋缺陷的(de)(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)來看其潤(run)滑(hua)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)強度(du)已(yi)(yi)是(shi)足夠的(de)(de)(de)(de)了(le)。
結晶型潤(run)滑(hua)劑(ji)對于擠壓(ya)不銹鋼(gang)管表面質量具有的(de)(de)較實質性的(de)(de)影響的(de)(de)是潤(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)數量。當(dang)(dang)潤(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)熔(rong)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)與擠壓(ya)過程溫(wen)(wen)度(du)(du)相適應時(shi)，獲得(de)了最(zui)佳結果。即潤(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)熔(rong)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)與擠壓(ya)過程坯料(liao)金屬溫(wen)(wen)度(du)(du)之(zhi)差(cha)取決于變形材(cai)料(liao)，其最(zui)佳值應為80~150℃.當(dang)(dang)上述溫(wen)(wen)差(cha)增大時(shi)，會導(dao)致鋼(gang)管表面質量惡化(hua)，這可(ke)在采用低黏度(du)(du)的(de)(de)玻璃潤(run)滑(hua)劑(ji)時(shi)能觀察到。而當(dang)(dang)該溫(wen)(wen)差(cha)減小時(shi)會導(dao)致劃傷缺陷(xian)。
曾采用高(gao)爐(lu)(lu)(lu)爐(lu)(lu)(lu)渣來制作在(zai)1150~1200℃溫度范圍內使用的(de)(de)潤(run)滑墊。但高(gao)爐(lu)(lu)(lu)爐(lu)(lu)(lu)渣的(de)(de)潤(run)滑機理(li)與玻(bo)璃和(he)結(jie)晶型潤(run)滑劑(ji)相比較(jiao)的(de)(de)主(zhu)要區別在(zai)于，高(gao)爐(lu)(lu)(lu)爐(lu)(lu)(lu)渣的(de)(de)熔化溫度高(gao)達(da)1280~1320℃,相應的(de)(de)擠壓溫度為1180~1200℃。
從粒化的(de)(de)(de)(de)高(gao)爐(lu)(lu)(lu)爐(lu)(lu)(lu)渣(zha)加熱(re)(re)時(shi)的(de)(de)(de)(de)放(fang)熱(re)(re)效(xiao)應（圖 4-9）可以(yi)看(kan)出，在實驗室爐(lu)(lu)(lu)內慢速加熱(re)(re)時(shi)爐(lu)(lu)(lu)溫和(he)渣(zha)溫的(de)(de)(de)(de)變化特點在850~950℃溫度下，爐(lu)(lu)(lu)渣(zha)發生玻璃狀成分的(de)(de)(de)(de)再結晶和(he)使潤滑劑補充加熱(re)(re)的(de)(de)(de)(de)放(fang)熱(re)(re)反應。
在850~950℃溫(wen)度下(xia)，預焙燒過(guo)的(de)爐(lu)渣(zha)無(wu)放熱效應。高爐(lu)爐(lu)渣(zha)的(de)潤(run)(run)滑作用是當潤(run)(run)滑墊(dian)的(de)表(biao)面(mian)與變(bian)形(xing)金屬接觸時(shi)被(bei)加熱到(dao)接近金屬變(bian)形(xing)時(shi)的(de)溫(wen)度。而同時(shi)發生(sheng)的(de)再結晶放熱反(fan)應，導(dao)致潤(run)(run)滑墊(dian)的(de)表(biao)層溫(wen)度提高到(dao)1300~1320℃,在此(ci)溫(wen)度下(xia)，潤(run)(run)滑墊(dian)表(biao)面(mian)熔化，并(bing)使(shi)拼壓過(guo)程正常地進行。
應該指出(chu)，使用(yong)(yong)在950℃下(xia)專門焙燒的(de)高爐(lu)爐(lu)渣(zha)潤滑墊時(shi)(shi)(shi)，由于(yu)爐(lu)渣(zha)來不(bu)(bu)及(ji)熔化，擠壓不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管表(biao)面出(chu)現(xian)嚴重的(de)擦傷。可見高爐(lu)爐(lu)渣(zha)與熱(re)環料緊(jin)密接時(shi)(shi)(shi)，在爐(lu)渣(zha)再結晶的(de)放熱(re)效(xiao)(xiao)(xiao)應和變形熱(re)的(de)同時(shi)(shi)(shi)作(zuo)用(yong)(yong)下(xia)才會有(you)效(xiao)(xiao)(xiao)。而當沒有(you)放熱(re)效(xiao)(xiao)(xiao)應或無變形熱(re)的(de)情況下(xia)，達不(bu)(bu)到爐(lu)渣(zha)熔化所(suo)需要的(de)溫度(du)時(shi)(shi)(shi)，也(ye)起不(bu)(bu)到潤滑劑的(de)作(zuo)用(yong)(yong)。因為(wei)爐(lu)渣(zha)再結晶熱(re)在變形開(kai)始前(qian)來不(bu)(bu)及(ji)傳遞(di)開(kai)，所(suo)以爐(lu)渣(zha)作(zuo)為(wei)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管坯內表(biao)面的(de)潤滑劑是不(bu)(bu)合適的(de)。
