浙江至德鋼業有限公司對已進行的香蕉視頻app破解碼: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視頻app破解碼: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)璃作為潤(run)(run)滑(hua)劑的(de)作用機理在于,玻(bo)璃表層(ceng)連續不斷地熔化,并(bing)隨著(zhu)被擠壓金屬流(liu)出,而(er)且(qie)其流(liu)出時比變形金屬有著(zhu)較(jiao)低的(de)位移極限應(ying)力(li)。玻(bo)璃潤(run)(run)滑(hua)劑的(de)潤(run)(run)滑(hua)效應(ying),也(ye)即其所降低的(de)摩擦(ca)力(li),取決于摩擦(ca)表面屏幕(mu)作用的(de)可靠性和潤(run)(run)滑(hua)層(ceng)的(de)流(liu)變性能。


  如果摩擦表(biao)面(mian)(mian)覆有一(yi)層連續(xu)的潤滑薄膜,則接(jie)觸中的不銹鋼管(guan)表(biao)面(mian)(mian)的面(mian)(mian)積(ji)就會大范圍地減小。此時,其摩擦系(xi)數可以寫成如下形式:


式 1.jpg


 由此可見,當保證潤滑劑處于液(ye)態動力(li)的潤滑制(zhi)度時,摩擦消耗的最低限度才會出現。


 玻璃(li)潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)作用(yong)是使擠(ji)壓過(guo)(guo)程中(zhong)的(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)(ca)力降低到最低的(de)(de)(de)限度,而(er)擠(ji)壓時保證潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)液態動力制度的(de)(de)(de)重要(yao)性,取決于該過(guo)(guo)程一系(xi)列的(de)(de)(de)特點。高(gao)溫(wen)和高(gao)的(de)(de)(de)單位(wei)壓力,摩(mo)擦(ca)(ca)表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)連續更新(xin)等都會導致變(bian)形金屬(shu)與工具的(de)(de)(de)黏結,使制品表(biao)面(mian)(mian)質量惡化(hua)。當潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)“機械阻力”不(bu)能適應(ying)于擠(ji)壓力的(de)(de)(de)增加時,上(shang)述對于制品表(biao)面(mian)(mian)質量的(de)(de)(de)不(bu)利影響就會不(bu)可(ke)避免地出(chu)現。此時,玻璃(li)潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)黏度就成為該過(guo)(guo)程的(de)(de)(de)基本(ben)技術指標。


 潤滑(hua)(hua)層的(de)(de)(de)(de)(de)拉斷和制品缺(que)陷形(xing)(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)最大幾(ji)率出(chu)現在擠(ji)壓模具(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)出(chu)口處,可以觀察(cha)到此(ci)處變形(xing)(xing)金屬(shu)和工(gong)具(ju)被(bei)熔化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)潤滑(hua)(hua)劑(ji)薄膜隔開。由于潤滑(hua)(hua)層拉斷而(er)引起變形(xing)(xing)金屬(shu)與(yu)工(gong)具(ju)黏附的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果,使得(de)在接觸變形(xing)(xing)前區(qu)內金屬(shu)各個(ge)層次的(de)(de)(de)(de)(de)均勻流(liu)動遭到破壞,并形(xing)(xing)成區(qu)域性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)“阻(zu)滯區(qu)”。金屬(shu)各層的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動都繞(rao)過停滯區(qu)而(er)形(xing)(xing)成擠(ji)壓不銹鋼管表面層的(de)(de)(de)(de)(de)波浪形(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)組織。管壁波浪形(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)波及深度(du)(du)取決于潤滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)黏度(du)(du)與(yu)擠(ji)壓單位壓力不相(xiang)適(shi)應的(de)(de)(de)(de)(de)程度(du)(du)。


 對帶有表(biao)面波(bo)浪形組織結構不(bu)銹鋼管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)縱向解剖試樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)顯微金(jin)相(xiang)組織進(jin)行的(de)(de)(de)(de)(de)觀(guan)察(cha)表(biao)明,甚至當(dang)黏(nian)結區(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)絕對尺寸并(bing)不(bu)大(1~2mm)時(shi),也會(hui)導致金(jin)屬與工(gong)(gong)具間周期性(xing)(xing)接(jie)觸的(de)(de)(de)(de)(de)特點,而此足以使擠壓力(li)增(zeng)高。而當(dang)低塑(su)性(xing)(xing)材料擠壓的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下,例如離心鑄造(zao)的(de)(de)(de)(de)(de)Cr18Ni10Ti和0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti,即會(hui)出現橫向拉裂。在(zai)各種單位壓力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)作用下,潤滑劑黏(nian)度的(de)(de)(de)(de)(de)正確選擇能確保潤滑薄膜的(de)(de)(de)(de)(de)致密性(xing)(xing),使擠壓不(bu)銹鋼管(guan)具有直線(xian)成行的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)流(liu)線(xian)型金(jin)屬結構。金(jin)屬纖維的(de)(de)(de)(de)(de)平行分(fen)布說(shuo)明,變形金(jin)屬與工(gong)(gong)具交(jiao)界(jie)處的(de)(de)(de)(de)(de)位移變形在(zai)潤滑劑層內是帶區(qu)域性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de),并(bing)不(bu)波(bo)及不(bu)銹鋼管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)深處。其(qi)相(xiang)應于擠壓力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)最低點,因為潤滑劑的(de)(de)(de)(de)(de)黏(nian)度會(hui)產(chan)生運動(dong)阻(zu)力(li),并(bing)且黏(nian)度越低,黏(nian)度產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)黏(nian)性(xing)(xing)阻(zu)力(li)越小。


 但是(shi),潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)黏度(du)的(de)(de)降(jiang)低存在著某一個界限,因為潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)對于擠壓的(de)(de)阻(zu)(zu)力(li)(li)(li)在擠壓過程中會減小,結果導(dao)致摩擦(ca)表(biao)面(mian)相互靠(kao)(kao)近。如果擠壓不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管和模具之間的(de)(de)最短(duan)距(ju)離是(shi)指(zhi)以表(biao)面(mian)的(de)(de)凹凸不(bu)平度(du)相比而言,則(ze)其潤(run)滑(hua)的(de)(de)液態制度(du)會被破壞(huai)。由此,潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)黏度(du)對于阻(zu)(zu)止摩擦(ca)表(biao)面(mian)靠(kao)(kao)近的(de)(de)阻(zu)(zu)力(li)(li)(li)應該是(shi)足夠的(de)(de)。潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)黏度(du)增(zeng)(zeng)大(da)到一定的(de)(de)限度(du)時,并不(bu)會改變制品表(biao)面(mian)層的(de)(de)金(jin)屬組織,但是(shi)會導(dao)致擠壓力(li)(li)(li)成比例地增(zeng)(zeng)長。潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)黏度(du)的(de)(de)提高(gao)是(shi)在潤(run)滑(hua)層位(wei)移(yi)阻(zu)(zu)力(li)(li)(li)達到,形(xing)金(jin)屬內位(wei)移(yi)阻(zu)(zu)力(li)(li)(li)數值時才受(shou)到限制。這(zhe)與(yu)母(mu)體金(jin)屬開始形(xing)成環狀傷痕(hen)相關,也是(shi)導(dao)致不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管表(biao)面(mian)的(de)(de)折疊(die)料劃傷缺陷(xian)的(de)(de)原因。在這(zhe)種條件(jian)下,擠壓力(li)(li)(li)大(da)大(da)增(zeng)(zeng)加(jia)。


 擠(ji)壓(ya) 57mm×7.5mm、63.5mm×5mm、76m×3mm、60mm×3.5mm不銹鋼管時(shi),擠(ji)壓(ya)力與玻璃潤滑劑黏度相關的(de)試驗曲(qu)線的(de)特點得到了證(zheng)實。


 由圖(tu)4-3可知,擠壓(ya)力的(de)關系曲(qu)線有(you)兩個相應于最低值和(he)最高值的(de)轉折(zhe)(zhe)點(dian)。隨著玻(bo)璃(li)潤滑劑黏度的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)大,擠壓(ya)力開始增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang),然后減(jian)小(xiao),在(zai)此(ci)以(yi)后又增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)。尤其是對(dui)大的(de)變形系數時此(ci)特點(dian)更加(jia)明顯,且此(ci)曲(qu)線上的(de)轉折(zhe)(zhe)點(dian)隨著伸長(chang)率的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia),向玻(bo)璃(li)潤滑劑黏度增(zeng)(zeng)(zeng)大一(yi)側(ce)移動。


圖 3.jpg


 通過對(dui)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管微觀組(zu)織的分析可以看出(chu)各曲線相(xiang)似的特點。因而(er),對(dui)擠(ji)壓力(li)的數值(zhi)具有影(ying)響的是潤滑膜(mo)(mo)的強度(du),也即對(dui)摩擦表面屏幕化的程度(du)。當潤滑膜(mo)(mo)的強度(du)不(bu)足時(shi),隨著玻璃潤滑劑黏度(du)的增加,擠(ji)壓力(li)增大。


  隨(sui)著(zhu)黏度的增加(jia)(jia),潤(run)滑(hua)膜的強度提高,雙(shuang)相不銹(xiu)鋼管表面(mian)與工具接觸的可能性減少,擠(ji)壓(ya)力隨(sui)之減小。但隨(sui)著(zhu)潤(run)滑(hua)劑黏度的增加(jia)(jia),擠(ji)壓(ya)力的減小不可能是無限的。其(qi)最(zui)低值(zhi)對應潤(run)滑(hua)劑保持(chi)摩擦表面(mian)充分屏幕(mu)化(hua)的條件(jian)。潤(run)滑(hua)劑黏度的進一步提高,相應于流(liu)體動力學(xue)理(li)論的原則會導致擠(ji)壓(ya)力的增長。


  較(jiao)(jiao)高的(de)(de)變形系數(shu)也取決(jue)于(yu)較(jiao)(jiao)大的(de)(de)單位擠壓力。因此(ci),滑(hua)動表面的(de)(de)充分(fen)屏幕化在利用高黏度(du)的(de)(de)玻璃潤滑(hua)劑時,才能得到(dao)保(bao)障。


  分(fen)析(xi)碳素鋼(gang)管擠壓(ya)時,擠壓(ya)力(li)的(de)(de)(de)參數表明,擠壓(ya)力(li)的(de)(de)(de)最低值相應于使用(yong)小黏(nian)度的(de)(de)(de)玻璃潤滑(hua)劑,因(yin)為碳素鋼(gang)管擠壓(ya)時比不銹鋼(gang)管擠壓(ya)時的(de)(de)(de)單位壓(ya)力(li)低將近(jin)一倍半(ban),因(yin)此,其(qi)潤滑(hua)劑潤滑(hua)膜的(de)(de)(de)強度在所研(yan)究的(de)(de)(de)黏(nian)度范圍內是(shi)足夠(gou)的(de)(de)(de)。而為了使用(yong)黏(nian)度為70Pa·s的(de)(de)(de)玻璃潤滑(hua)劑時,在保持較(jiao)薄的(de)(de)(de)潤滑(hua)膜的(de)(de)(de)條件下,也能(neng)獲得較(jiao)好的(de)(de)(de)鋼(gang)管表面質(zhi)量。


  當擠壓低塑性的(de)鋼(gang)種時,采用最(zui)佳黏(nian)度(du)值的(de)玻璃潤滑(hua)劑具有(you)特別重要的(de)意(yi)義。潤滑(hua)劑最(zui)佳參(can)數(shu)的(de)偏(pian)差都會導(dao)致擠壓雙相(xiang)不銹鋼(gang)管出現拉(la)裂現象。因此,獲得低塑性質鋼(gang)管的(de)前提(ti)之一是采用能保證在橫斷(duan)(duan)面內(nei)金屬均勻流動的(de)潤劑。即是采用的(de)保證在斷(duan)(duan)面內(nei),前提(ti)是使(shi)用最(zui)佳黏(nian)度(du)的(de)玻璃潤滑(hua)劑和將壞料中的(de)α相(xiang)鐵素(su)體含量控制在足夠低的(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(guan)縱向解剖試樣(yang)的金(jin)相觀(guan)察(cha)表明(ming),當(dang)潤滑劑不適(shi)當(dang)時(shi),α相以波紋(wen)(wen)狀(zhuang)層次存(cun)在,而且,裂紋(wen)(wen)的端部為α相成條狀(zhuang)分布(圖 4-4)。


圖 4.jpg


 由圖 4-4 可以看出,輕微變形(xing)的(de),處于(yu)波谷的(de)被擠壓的(de)金(jin)屬,局部(bu)的(de)黏結到工具(ju)上。當受阻的(de)金(jin)屬粒子繞過局部(bu)的(de)黏結區流動時,在(zai)金(jin)屬中產生了局部(bu)的(de)破碎應(ying)力導致(zhi)不銹(xiu)鋼管表面裂紋的(de)形(xing)成。


 從上述擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管表(biao)面裂(lie)紋(wen)形(xing)成的(de)(de)(de)(de)機理可以(yi)看出(chu),擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)鋼(gang)(gang)管表(biao)面裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)形(xing)成與擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)坯(pi)料的(de)(de)(de)(de)狀態(tai)有關。當擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管缺陷處(chu)的(de)(de)(de)(de)α相(xiang)分(fen)布鑄(zhu)態(tai)金(jin)(jin)屬時過低的(de)(de)(de)(de)塑性和(he)過高的(de)(de)(de)(de)α相(xiang)含量能導致(zhi)缺陷的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(圖 3-10b ),而擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)較高塑性的(de)(de)(de)(de)軋制坯(pi)料時,在同樣的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬流動條件下沒有裂(lie)紋(wen)形(xing)成(圖 3-10a)。因此,從液體動力(li)學理論(lun)的(de)(de)(de)(de)觀(guan)點來分(fen)析擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管的(de)(de)(de)(de)結(jie)果指出(chu),擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)效果僅在摩擦(ca)表(biao)面充分(fen)屏幕化的(de)(de)(de)(de)條件下才(cai)有意義。當沒有液態(tai)動力(li)摩擦(ca)制度時,黏度不(bu)(bu)(bu)是決定潤滑劑效果的(de)(de)(de)(de)因素,而金(jin)(jin)屬與工具實際的(de)(de)(de)(de)接觸面積成為(wei)其(qi)主要的(de)(de)(de)(de)特性因素。


 試驗和(he)理論研究(jiu)表明,潤滑膜的(de)強度(du)主要決定于單位擠壓力(li),所使用的(de)玻璃潤滑劑(ji)的(de)黏(nian)度(du)、金屬的(de)流(liu)動(dong)速度(du)和(he)模具的(de)形狀(zhuang)。


 當采用(yong)硅酸鹽(yan)類潤滑劑時(shi),擠(ji)壓(ya)不(bu)銹鋼管具(ju)有(you)特(te)點的(de)表面缺陷之(zhi)一是“斑痕”-可觀察到的(de)不(bu)平度和微小的(de)斜棱。“斑痕”發展的(de)程度主要取決(jue)于(yu)變形區內(nei)熔化潤滑劑的(de)數量。


  在液態(tai)潤(run)滑(hua)(hua)制度下(xia)(xia),不銹鋼管表面質量(liang)的(de)(de)改變與潤(run)滑(hua)(hua)層的(de)(de)變化有(you)(you)關(guan)。這種現象在于(yu),處于(yu)工具(ju)和變形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)體之間的(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)介質的(de)(de)作用(yong)下(xia)(xia),實現塑(su)性變形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。由(you)于(yu)潤(run)滑(hua)(hua)介質本(ben)身的(de)(de)不可(ke)壓縮性,而將實現塑(su)性變形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)所需要(yao)的(de)(de)壓力(li)傳遞(di)給變形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)體。綜合(he)結晶力(li)學性能的(de)(de)各自異性,該壓力(li)會導致斑(ban)痕的(de)(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)成。由(you)于(yu)多晶體受外力(li)系的(de)(de)作用(yong),則塑(su)性變形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)不是同時(shi)所有(you)(you)的(de)(de)晶粒內(nei)開始。首先其(qi)在滑(hua)(hua)移平面方(fang)位取向最有(you)(you)利(li)的(de)(de)晶粒內(nei)發生。


  如上所述,可以設定(ding),由不(bu)同取向(xiang)的品粒成的多晶體的受壓(ya)變形圖如圖 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)(hua)劑變形時,晶(jing)粒的(de)(de)相互(hu)影(ying)響會消除其過早的(de)(de)變形。而(er)當帶(dai)潤(run)滑(hua)(hua)劑變形時,則變形情況(kuang)可(ke)能取決于潤(run)滑(hua)(hua)層的(de)(de)厚度。靠近潤(run)滑(hua)(hua)層的(de)(de)個別晶(jing)粒的(de)(de)選擇性變形的(de)(de)程度取決于晶(jing)粒的(de)(de)類(lei)型,即滑(hua)(hua)移系的(de)(de)數(shu)目(mu)。


 多相合(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)選擇性(xing)變形幾率更大(da),因為(wei)這類合(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)結晶(jing)不(bu)僅區(qu)別于(yu)取向,而且還區(qu)別于(yu)化(hua)學(xue)組成(cheng)以及強(qiang)度(du)特性(xing),而且時常區(qu)別于(yu)晶(jing)間(jian)結合(he)力(li)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)弱。如(ru)前所述(shu),潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)密(mi)實(shi)(shi)性(xing)未遭(zao)破(po)壞時,將不(bu)均勻地被擠壓進塑性(xing)金(jin)屬(shu),在其(qi)(qi)表面(mian)上形成(cheng)與(yu)薄膜厚度(du)成(cheng)比例的(de)(de)(de)(de)印痕。因此,潤(run)滑(hua)(hua)膜的(de)(de)(de)(de)厚度(du)應(ying)該是(shi)最薄的(de)(de)(de)(de)。這可以借助于(yu)提高潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)黏(nian)度(du),或者靠提高擠壓速(su)度(du)來(lai)減少金(jin)屬(shu)與(yu)潤(run)滑(hua)(hua)墊接觸(chu)的(de)(de)(de)(de)持續時間(jian)來(lai)達到。在許多情況下,這取決于(yu)潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)與(yu)金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)熱(re)物(wu)理性(xing)能,以及其(qi)(qi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)熱(re)交換條件。而擠壓結果在實(shi)(shi)際上并不(bu)取決于(yu)玻(bo)璃潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)化(hua)學(xue)成(cheng)分,僅要求其(qi)(qi)在擠壓過程中不(bu)會引起黏(nian)度(du)值的(de)(de)(de)(de)改變。采用(yong)同樣的(de)(de)(de)(de)黏(nian)度(du)值,而具(ju)有不(bu)同化(hua)學(xue)成(cheng)分的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)擠壓后,得到相應(ying)于(yu)大(da)致(zhi)相同的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)管(guan)表面(mian)上的(de)(de)(de)(de)微觀凹凸不(bu)平(ping)度(du)和條狀微觀組織的(de)(de)(de)(de)彎(wan)曲程度(du)。


 擠(ji)壓不銹(xiu)鋼管(guan)表(biao)(biao)面上的(de)(de)“水紋(wen)(wen)”來源于坯料在擠(ji)壓筒內鐓粗時(shi),車削刀痕形成(cheng)(cheng)的(de)(de)微小疊(die)痕。疊(die)痕特別明顯地表(biao)(biao)現在擠(ji)壓模的(de)(de)圓錐形部分。從擠(ji)壓模擠(ji)出的(de)(de)不銹(xiu)鋼管(guan)在模口處坯料表(biao)(biao)面開始(shi)劇(ju)烈地伸長(chang),疊(die)痕被拉(la)長(chang),并取決于其(qi)原始(shi)深度(du),在不銹(xiu)鋼管(guan)表(biao)(biao)面上以“水紋(wen)(wen)”的(de)(de)形式留(liu)下痕跡。當潤滑(hua)劑熔化的(de)(de)薄膜越厚時(shi),疊(die)痕也(ye)越大,并在通過(guo)模子后變得平滑(hua),在管(guan)子表(biao)(biao)面形成(cheng)(cheng)更粗的(de)(de)水紋(wen)(wen)。采用合乎(hu)要求(qiu)的(de)(de)潤滑(hua)劑,當黏度(du)系數n=70Pa·8時(shi),可以很大程度(du)地減輕上述缺(que)陷形成(cheng)(cheng)的(de)(de)機(ji)理作用 (圖 4-7)。


圖 7.jpg


 曾經采用(yong)表(biao)面粗(cu)糙(cao)度R.=2.5~5μm(V5)的(de)(de)離心(xin)鑄造管(guan)(guan)(guan)坯(pi)(pi)擠壓(ya)成(cheng)管(guan)(guan)(guan)子后,檢查其表(biao)面質量,結果由于(yu)不銹鋼管(guan)(guan)(guan)表(biao)面粗(cu)糙(cao)度和疊痕嚴(yan)重而(er)報廢(fei)。對于(yu)擠壓(ya)管(guan)(guan)(guan)坯(pi)(pi)金屬的(de)(de)試驗研究表(biao)明,鑄坯(pi)(pi)具(ju)有相(xiang)對于(yu)坯(pi)(pi)料的(de)(de)軸心(xin)徑向取(qu)向的(de)(de)粗(cu)大樹枝狀(zhuang)奧氏體柱狀(zhuang)晶(jing)的(de)(de)獨特(te)結構,導致其在變(bian)形(xing)時(shi)對金屬流動產生(sheng)很大的(de)(de)影響。


軋坯圓(yuan)(yuan)柱形(xing)試樣(yang)(yang)鐓粗之后擁(yong)有(you)表面光(guang)滑正確的(de)鼓形(xing)試樣(yang)(yang)(圖 4-8 a)。鑄坯圓(yuan)(yuan)柱形(xing)試樣(yang)(yang)鐓粗之后則具有(you)中(zhong)心樹枝狀奧氏體拉長(chang)的(de)橢圓(yuan)(yuan)形(xing)狀。在鑄造金屬的(de)側(ce)面,得帶微(wei)小疊痕的(de)粗糙表面當變形(xing)程度提高時,疊痕擴大。


圖 8.jpg


上(shang)述軋坯和離心鑄(zhu)坯的鐓粗(cu)試驗結果可以揭示離心鑄(zhu)坯擠壓時(shi),形成制(zhi)品表面(mian)粗(cu)糙(cao)的原(yuan)因。


 鑄態金屬(shu)化學成分(fen)的不(bu)(bu)均勻性和(he)粗(cu)(cu)晶結構引起(qi)金屬(shu)微觀組織(zhi)的不(bu)(bu)均勻性,導(dao)致其力學性能的不(bu)(bu)均勻。在鐓粗(cu)(cu)過程中,金屬(shu)充滿(man)擠(ji)壓(ya)筒時,導(dao)致管坯表面(mian)(mian)粗(cu)(cu)糙。坯料表面(mian)(mian)的粗(cu)(cu)糙度不(bu)(bu)取決于玻璃潤滑(hua)劑的選擇(ze)。擠(ji)壓(ya)前空心坯表面(mian)(mian)的粗(cu)(cu)糙同樣會(hui)惡化鋼管的表面(mian)(mian)質(zhi)量。


 鐓粗(cu)過(guo)程中(zhong)較小(xiao)的(de)鐓鍛比(bi)可減(jian)小(xiao)鐓粗(cu)后空(kong)心坯的(de)表面粗(cu)糙程度。


 當擠(ji)(ji)壓鑄(zhu)態金屬時,采用具有更薄潤(run)滑(hua)膜的(de)結晶型(xing)潤(run)滑(hua)劑(ji)取代(dai)玻璃潤(run)滑(hua)劑(ji)以(yi)取得(de)較好的(de)效果。擠(ji)(ji)壓鋼管(guan)表面的(de)最普遍的(de)缺(que)陷(xian)是斑(ban)痕(hen)和劃(hua)傷(shang),其產(chan)生(sheng)是由于對擠(ji)(ji)壓過程參數(shu)中(zhong)玻璃潤(run)滑(hua)劑(ji)黏(nian)度的(de)選擇(ze)不當造成的(de)。同樣,如坯料(liao)前端棱角倒圓半(ban)徑不足,會導致(zhi)由于擠(ji)(ji)壓時校緣過冷(leng),在擠(ji)(ji)壓模旁(pang)出現停(ting)滯區,并將其拉(la)入(ru)變形區內(nei)而導致(zhi)鋼管(guan)表面拉(la)痕(hen)缺(que)陷(xian)。


 為了獲得良好的(de)(de)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)內表面(mian)質量,必須使(shi)用較小(xiao)粒度(du)(0.4mm以下(xia))的(de)(de)玻璃(li)潤滑(hua)劑(ji),但(dan)對于帶通制冷卻芯體和金屬變(bian)形高流速的(de)(de)擠壓(ya)工(gong)序,雖然其對鋼(gang)(gang)管(guan)內表面(mian)有導致刮(gua)傷和氣孔缺陷的(de)(de)危(wei)險,其潤滑(hua)的(de)(de)原(yuan)始(shi)參(can)數可不必像玻璃(li)墊(dian)那樣選(xuan)擇在潤滑(hua)層內具有溫度(du)區別的(de)(de)雙層擠壓(ya)玻璃(li)潤滑(hua)墊(dian)。


為了獲得優良(liang)的(de)鋼(gang)管內表面,在擠壓前向管坯內孔(kong)精確地(di)計量(liang)和(he)均勻地(di)供給潤(run)滑劑具有很大的(de)意義。


 一(yi)般(ban)向管坯(pi)內(nei)孔(kong)(kong)供給玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)潤滑(hua)劑粉末的(de)分量(liang)借助于(yu)半圓形長勺盛滿玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)潤滑(hua)劑粉未后伸入并(bing)傾倒在(zai)(zai)坯(pi)料(liao)內(nei)孔(kong)(kong)內(nei),然后通(tong)過(guo)坯(pi)料(liao)在(zai)(zai)鋪滿玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)粉的(de)斜(xie)臺(tai)板上(shang)滾動或在(zai)(zai)一(yi)個旋轉的(de)裝(zhuang)滿玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)粉的(de)布料(liao)裝(zhuang)置下(xia)轉動時,玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)潤滑(hua)劑即(ji)均(jun)勻地分布并(bing)熔化(hua)在(zai)(zai)內(nei)孔(kong)(kong)表面上(shang)。


 當(dang)送入(ru)到(dao)坯(pi)料內(nei)孔(kong)的玻璃潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)不(bu)能做到(dao)均勻地覆蓋在(zai)坯(pi)料的內(nei)表面時(shi),就會導致管(guan)材內(nei)表面的一側由(you)于(yu)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)過量而(er)引起擠(ji)壓鋼管(guan)內(nei)表面產生(sheng)(sheng)氣泡和巨大的斑(ban)痕(hen)缺陷。而(er)另一側則因為潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)的不(bu)足而(er)出現(xian)劃傷帶。為了避免(mian)上述(shu)缺陷的產生(sheng)(sheng),必須根據擠(ji)壓鋼管(guan)的不(bu)同規格,采用(yong)不(bu)同尺寸的送粉長勺,控制送入(ru)管(guan)坯(pi)內(nei)孔(kong)的玻璃潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)數量。


控制對不同規格鋼管擠壓坯料內孔的(de)布粉數量,建議通過(guo)以下經(jing)驗(yan)公式計(ji)算送粉半圓(yuan)形長勺的(de)直(zhi)徑:


式 2.jpg


 潤滑劑的(de)噴(pen)涂均(jun)勻(yun)度(du)(du)還(huan)取決(jue)于磨碎程度(du)(du)(玻璃粉(fen)(fen)(fen)的(de)粒度(du)(du))。粉(fen)(fen)(fen)塵狀的(de)潤滑劑(顆粒直徑小于0.1mm)沿管(guan)坯(pi)內(nei)表面分布的(de)均(jun)勻(yun)程度(du)(du)要(yao)比粗粉(fen)(fen)(fen)差一些。當采用玻璃粉(fen)(fen)(fen)的(de)粒度(du)(du)為0.25~0.40mm 時,能得到(dao)最(zui)佳(jia)內(nei)表面質量的(de)擠壓(ya)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)。


非常重(zhong)要的一點是(shi),要采用(yong)內(nei)孔直徑不(bu)(bu)超過擠(ji)壓(ya)芯棒直徑5~7mm的空心管(guan)(guan)坯(pi)。否則在鐓粗時,潤(run)滑墊的材料會擠(ji)入管(guan)(guan)坯(pi)和(he)芯棒之間的縫隙(xi),而(er)導致擠(ji)壓(ya)鋼管(guan)(guan)內(nei)壁的氣孔和(he)刮傷缺陷(xian)。并且,隨(sui)著管(guan)(guan)坯(pi)和(he)芯棒間縫隙(xi)的增大,不(bu)(bu)銹鋼管(guan)(guan)內(nei)表面缺陷(xian)的數量(liang)和(he)范圍增加。當采用(yong)爐渣和(he)結(jie)晶型潤(run)滑劑(ji)制(zhi)作潤(run)滑墊時,這一點尤(you)為重(zhong)要。嚴格地講(jiang),這類潤(run)滑劑(ji)不(bu)(bu)適合管(guan)(guan)坯(pi)內(nei)表面的潤(run)滑。


此外,當滾(gun)涂玻璃(li)粉時,如在坯料外表(biao)面上聚集厚厚的一(yi)(yi)層(ceng)玻璃(li)粉,將會導致(zhi)擠壓(ya)鋼管外表(biao)面嚴重的“樺樹皮痕”缺陷。為了消(xiao)除這(zhe)一(yi)(yi)缺陷,曾(ceng)研(yan)究(jiu)使用天然礦物質(zhi)作為潤(run)滑劑,促使其形成薄薄的一(yi)(yi)層(ceng)潤(run)滑膜,而無需復雜地修補失(shi)去連續性的坯料表(biao)面潤(run)滑層(ceng)。


對各(ge)種礦物質(zhi)黏度及熱物理參數的研(yan)究(jiu)表明,在1150~1250℃溫度范圍(wei)內(nei),用(yong)(yong)于坯(pi)料(liao)外表面(mian)滾(gun)粉的在每硼石和(he)硅(gui)鈣硼石一鈣鐵輝石一石榴(liu)石完全符合潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑的要(yao)求。而采用(yong)(yong)這類潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑的實際效果在于潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑能均(jun)勻地(di)滾(gun)涂到環料(liao)的外表面(mian)。但操作時(shi),粗糙地(di)撒粉到斜(xie)滾(gun)板上,引起(qi)在坯(pi)料(liao)上玻璃層薄的地(di)方先熔化(hua)而成斑點覆(fu)蓋在其表面(mian)上。穿孔(kong)或擠(ji)壓時(shi),變形區(qu)的潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)膜(mo)失去連續性,不僅導致空心坯(pi)和(he)擠(ji)壓鋼管的內(nei)表面(mian)缺陷,而且引起(qi)管坯(pi)和(he)鋼管的壁厚不均(jun),同(tong)時(shi)也降低了穿孔(kong)筒和(he)擠(ji)壓筒內(nei)襯的使用(yong)(yong)壽命。只有均(jun)勻地(di)滾(gun)涂潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑時(shi),才能滿足(zu)穿孔(kong)和(he)擠(ji)壓對潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑的工藝要(yao)求。


 在擠(ji)壓(ya)時,擠(ji)壓(ya)筒內襯的(de)直徑對于(yu)擠(ji)壓(ya)坯料表面潤(run)滑(hua)用(yong)(yong)的(de)潤(run)滑(hua)墊的(de)致密(mi)度的(de)要求(qiu)具有重要意義。使用(yong)(yong)結晶型(xing)潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)和(he)使用(yong)(yong)玻璃潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)的(de)情況不同。結品型(xing)潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)在使用(yong)(yong)時,其和(he)高溫坯料接觸(chu)后沒有逐漸軟(ruan)化的(de)過程,而(er)是當其表面層達到熔(rong)化國(guo)度時,瞬時地熔(rong)化。并且熔(rong)融(rong)態的(de)結晶型(xing)潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)具有很低的(de)黏度。一般(ban)認為,在高溫下潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)的(de)低黏度會導致高壓(ya)下擠(ji)壓(ya)時的(de)不良效果。


 但正是(shi)由(you)(you)于這(zhe)類潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)在(zai)擠壓時迅(xun)速(su)地由(you)(you)固態(tai)過渡到(dao)(dao)液(ye)態(tai),以及當(dang)溫度(du)(du)(du)降低(di)時又迅(xun)速(su)地由(you)(you)液(ye)態(tai)轉變為固態(tai)的(de)(de)(de)特性(xing),使擠壓鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)質量(liang)得(de)到(dao)(dao)了改(gai)善,消除了不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)上的(de)(de)(de)裂紋缺陷(xian)。這(zhe)是(shi)由(you)(you)于當(dang)潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)層(ceng)達到(dao)(dao)熔(rong)化溫度(du)(du)(du)時,即(ji)瞬時的(de)(de)(de)熔(rong)化并(bing)由(you)(you)被擠出的(de)(de)(de)金屬(shu)帶出模(mo)孔(kong),均勻(yun)地覆(fu)蓋(gai)在(zai)鋼(gang)管(guan)(guan)表(biao)(biao)面上,在(zai)擠壓模(mo)的(de)(de)(de)出口處已不(bu)(bu)(bu)存在(zai)潤(run)(run)滑(hua)(hua)墊,而熔(rong)化的(de)(de)(de)覆(fu)蓋(gai)在(zai)制品表(biao)(biao)面上的(de)(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)薄(bo)(bo)膜與冷(leng)態(tai)的(de)(de)(de)工具相接觸,并(bing)迅(xun)速(su)地凝結成極薄(bo)(bo)的(de)(de)(de)制品表(biao)(biao)面覆(fu)蓋(gai)層(ceng),急劇(ju)地提高了潤(run)(run)滑(hua)(hua)層(ceng)的(de)(de)(de)屏幕特性(xing)。雖然結晶型(xing)潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)熔(rong)化溫度(du)(du)(du)有很大的(de)(de)(de)差別,而對得(de)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)無裂紋缺陷(xian)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)來看其潤(run)(run)滑(hua)(hua)層(ceng)的(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)已是(shi)足夠的(de)(de)(de)了。


 結晶型潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)對(dui)于擠壓(ya)不銹鋼管表面(mian)質量具有的(de)較(jiao)實質性(xing)的(de)影響(xiang)的(de)是潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)數量。當潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)熔(rong)化溫(wen)度(du)與擠壓(ya)過(guo)程溫(wen)度(du)相適應時(shi)(shi),獲得了最佳結果。即潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)熔(rong)化溫(wen)度(du)與擠壓(ya)過(guo)程坯(pi)料(liao)金(jin)屬溫(wen)度(du)之差取決于變(bian)形材料(liao),其(qi)最佳值應為80~150℃.當上(shang)述溫(wen)差增大(da)時(shi)(shi),會(hui)導致鋼管表面(mian)質量惡化,這可在采用(yong)低黏度(du)的(de)玻璃潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)時(shi)(shi)能觀(guan)察到。而當該(gai)溫(wen)差減小時(shi)(shi)會(hui)導致劃傷缺陷。


 曾(ceng)采(cai)用高(gao)(gao)爐(lu)爐(lu)渣來制作在(zai)1150~1200℃溫度(du)范圍內使用的潤滑(hua)(hua)墊(dian)。但(dan)高(gao)(gao)爐(lu)爐(lu)渣的潤滑(hua)(hua)機理與玻璃(li)和結晶型潤滑(hua)(hua)劑相比較的主(zhu)要(yao)區別在(zai)于(yu),高(gao)(gao)爐(lu)爐(lu)渣的熔化溫度(du)高(gao)(gao)達1280~1320℃,相應(ying)的擠壓溫度(du)為1180~1200℃。


從粒化(hua)的(de)(de)高爐(lu)爐(lu)渣(zha)(zha)加(jia)熱時的(de)(de)放(fang)熱效應(圖 4-9)可以看(kan)出,在實驗室(shi)爐(lu)內慢速加(jia)熱時爐(lu)溫(wen)和渣(zha)(zha)溫(wen)的(de)(de)變(bian)化(hua)特點在850~950℃溫(wen)度(du)下,爐(lu)渣(zha)(zha)發生(sheng)玻璃(li)狀成分(fen)的(de)(de)再結(jie)晶和使潤滑(hua)劑補(bu)充加(jia)熱的(de)(de)放(fang)熱反應。


圖 4-9.jpg


 在(zai)850~950℃溫度下,預焙燒過的(de)爐渣無放(fang)熱(re)效應(ying)。高(gao)爐爐渣的(de)潤(run)滑(hua)作用是當潤(run)滑(hua)墊(dian)的(de)表面(mian)與變形(xing)(xing)金(jin)屬接觸時(shi)被(bei)加熱(re)到接近金(jin)屬變形(xing)(xing)時(shi)的(de)溫度。而(er)同時(shi)發(fa)生的(de)再結晶放(fang)熱(re)反應(ying),導致潤(run)滑(hua)墊(dian)的(de)表層溫度提(ti)高(gao)到1300~1320℃,在(zai)此溫度下,潤(run)滑(hua)墊(dian)表面(mian)熔化,并使拼(pin)壓過程(cheng)正常地(di)進行(xing)。


 應該指出,使(shi)用(yong)在950℃下(xia)專(zhuan)門焙燒的(de)(de)高爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)渣潤(run)滑墊(dian)時(shi),由于爐(lu)(lu)渣來(lai)不及熔(rong)化,擠壓不銹鋼管(guan)表面出現嚴重的(de)(de)擦傷。可(ke)見高爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)渣與(yu)熱(re)(re)環料(liao)緊密接(jie)時(shi),在爐(lu)(lu)渣再結晶(jing)的(de)(de)放熱(re)(re)效應和變形(xing)熱(re)(re)的(de)(de)同時(shi)作(zuo)用(yong)下(xia)才會有效。而(er)當沒有放熱(re)(re)效應或無變形(xing)熱(re)(re)的(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia),達不到爐(lu)(lu)渣熔(rong)化所需要的(de)(de)溫(wen)度時(shi),也起不到潤(run)滑劑的(de)(de)作(zuo)用(yong)。因為爐(lu)(lu)渣再結晶(jing)熱(re)(re)在變形(xing)開始前來(lai)不及傳遞開,所以爐(lu)(lu)渣作(zuo)為不銹鋼管(guan)坯內表面的(de)(de)潤(run)滑劑是不合適的(de)(de)。