浙江至德鋼業有限公司對已進行的香蕉視頻app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視頻app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)璃作為潤滑劑的(de)作用機理(li)在于(yu),玻(bo)璃表層連續不斷地熔化,并隨著(zhu)被(bei)擠(ji)壓(ya)金屬(shu)流出,而且(qie)其流出時比變形金屬(shu)有(you)著(zhu)較(jiao)低的(de)位移(yi)極限應力。玻(bo)璃潤滑劑的(de)潤滑效(xiao)應,也即(ji)其所降低的(de)摩擦力,取決于(yu)摩擦表面屏幕作用的(de)可(ke)靠性(xing)和潤滑層的(de)流變性(xing)能。


  如(ru)(ru)果摩擦(ca)表面(mian)覆有一層(ceng)連(lian)續(xu)的(de)(de)潤滑薄膜,則接(jie)觸中的(de)(de)不(bu)銹鋼管表面(mian)的(de)(de)面(mian)積就會大范圍地減小。此(ci)時(shi),其(qi)摩擦(ca)系數可以寫成如(ru)(ru)下形式:


式 1.jpg


 由此(ci)可見,當(dang)保證潤(run)滑(hua)劑(ji)處于液態動(dong)力(li)的(de)潤(run)滑(hua)制(zhi)度時,摩(mo)擦(ca)消耗(hao)的(de)最低限度才會出現。


 玻(bo)璃潤滑(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)作用是使(shi)擠壓過程(cheng)中的(de)(de)(de)(de)摩(mo)擦力降低到最低的(de)(de)(de)(de)限度,而(er)擠壓時(shi)(shi)保證潤滑(hua)劑(ji)液態動力制度的(de)(de)(de)(de)重要性,取決(jue)于該過程(cheng)一(yi)系列(lie)的(de)(de)(de)(de)特點(dian)。高(gao)溫和高(gao)的(de)(de)(de)(de)單位壓力,摩(mo)擦表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)連續(xu)更新等都會(hui)(hui)導致變形金屬與工具的(de)(de)(de)(de)黏結(jie),使(shi)制品(pin)表(biao)面(mian)質(zhi)量惡化。當(dang)潤滑(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)“機械阻(zu)力”不(bu)能適(shi)應(ying)于擠壓力的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加時(shi)(shi),上述對于制品(pin)表(biao)面(mian)質(zhi)量的(de)(de)(de)(de)不(bu)利(li)影響就(jiu)(jiu)會(hui)(hui)不(bu)可(ke)避免地出現。此(ci)時(shi)(shi),玻(bo)璃潤滑(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)黏度就(jiu)(jiu)成(cheng)為該過程(cheng)的(de)(de)(de)(de)基本技術指標。


 潤滑層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)拉斷(duan)(duan)和制品缺陷形(xing)(xing)(xing)(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)最大(da)幾率(lv)出(chu)現在擠(ji)壓模(mo)具(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)出(chu)口處(chu)(chu),可以觀(guan)察到(dao)此處(chu)(chu)變(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)金(jin)屬和工具(ju)被熔化的(de)(de)(de)(de)(de)潤滑劑薄膜隔開(kai)。由于潤滑層(ceng)拉斷(duan)(duan)而引起變(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)金(jin)屬與(yu)工具(ju)黏附(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)結果,使得(de)在接觸變(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)前區(qu)(qu)內金(jin)屬各(ge)個(ge)層(ceng)次的(de)(de)(de)(de)(de)均勻流(liu)動遭到(dao)破壞(huai),并形(xing)(xing)(xing)(xing)成區(qu)(qu)域性的(de)(de)(de)(de)(de)“阻滯(zhi)區(qu)(qu)”。金(jin)屬各(ge)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動都繞過停滯(zhi)區(qu)(qu)而形(xing)(xing)(xing)(xing)成擠(ji)壓不銹鋼管表面層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)波浪形(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)組織。管壁波浪形(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)波及深度(du)取決于潤滑劑的(de)(de)(de)(de)(de)黏度(du)與(yu)擠(ji)壓單位(wei)壓力不相適應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)程度(du)。


 對(dui)帶有(you)表面(mian)波(bo)浪(lang)形組織結構不(bu)(bu)銹鋼管的(de)(de)縱向解剖試樣的(de)(de)顯微(wei)金(jin)相(xiang)組織進行(xing)的(de)(de)觀察(cha)表明,甚至當黏(nian)結區的(de)(de)絕對(dui)尺寸并(bing)不(bu)(bu)大(1~2mm)時,也會導致(zhi)金(jin)屬(shu)與(yu)工具間周(zhou)期性(xing)(xing)接觸的(de)(de)特點,而(er)此足以使擠(ji)壓(ya)(ya)力(li)增高(gao)。而(er)當低塑(su)性(xing)(xing)材料擠(ji)壓(ya)(ya)的(de)(de)情況下,例如離心鑄造的(de)(de)Cr18Ni10Ti和0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti,即(ji)會出(chu)現橫向拉裂。在各(ge)種(zhong)單(dan)位(wei)(wei)壓(ya)(ya)力(li)的(de)(de)作(zuo)用下,潤(run)(run)滑劑黏(nian)度的(de)(de)正確(que)選(xuan)擇能確(que)保潤(run)(run)滑薄(bo)膜的(de)(de)致(zhi)密性(xing)(xing),使擠(ji)壓(ya)(ya)不(bu)(bu)銹鋼管具有(you)直線成行(xing)的(de)(de)加工流線型金(jin)屬(shu)結構。金(jin)屬(shu)纖維的(de)(de)平行(xing)分布說明,變形金(jin)屬(shu)與(yu)工具交界(jie)處的(de)(de)位(wei)(wei)移(yi)變形在潤(run)(run)滑劑層內是帶區域(yu)性(xing)(xing)的(de)(de),并(bing)不(bu)(bu)波(bo)及不(bu)(bu)銹鋼管的(de)(de)深處。其相(xiang)應于擠(ji)壓(ya)(ya)力(li)的(de)(de)最低點,因為潤(run)(run)滑劑的(de)(de)黏(nian)度會產(chan)生運動阻力(li),并(bing)且(qie)黏(nian)度越低,黏(nian)度產(chan)生的(de)(de)黏(nian)性(xing)(xing)阻力(li)越小。


 但是(shi),潤滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)黏度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)降(jiang)低存在(zai)(zai)(zai)著某一(yi)個界限,因(yin)為潤滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)對于(yu)擠(ji)壓的(de)(de)(de)(de)阻力(li)在(zai)(zai)(zai)擠(ji)壓過程中會減小,結果(guo)導致摩(mo)擦表(biao)(biao)面(mian)相(xiang)互靠近。如果(guo)擠(ji)壓不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管和模具(ju)之間的(de)(de)(de)(de)最短距離是(shi)指以表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)凹凸不(bu)平度(du)(du)相(xiang)比而言,則其潤滑(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)液(ye)態制度(du)(du)會被破壞(huai)。由此(ci),潤滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)黏度(du)(du)對于(yu)阻止摩(mo)擦表(biao)(biao)面(mian)靠近的(de)(de)(de)(de)阻力(li)應該是(shi)足夠的(de)(de)(de)(de)。潤滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)黏度(du)(du)增大到(dao)(dao)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)限度(du)(du)時,并不(bu)會改變制品表(biao)(biao)面(mian)層的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬組織,但是(shi)會導致擠(ji)壓力(li)成(cheng)比例地(di)增長。潤滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)黏度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)是(shi)在(zai)(zai)(zai)潤滑(hua)(hua)(hua)層位移阻力(li)達到(dao)(dao),形金(jin)(jin)屬內位移阻力(li)數值時才受到(dao)(dao)限制。這與(yu)母體(ti)金(jin)(jin)屬開始形成(cheng)環狀傷痕相(xiang)關,也(ye)是(shi)導致不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)折疊料劃傷缺陷的(de)(de)(de)(de)原因(yin)。在(zai)(zai)(zai)這種(zhong)條件下,擠(ji)壓力(li)大大增加。


 擠(ji)壓(ya) 57mm×7.5mm、63.5mm×5mm、76m×3mm、60mm×3.5mm不(bu)銹鋼管時,擠(ji)壓(ya)力與玻璃潤滑(hua)劑(ji)黏度(du)相關的試驗曲線的特點得到了證實(shi)。


 由圖(tu)4-3可(ke)知,擠(ji)壓(ya)力(li)的關(guan)系曲線有兩個相應于最低值和最高值的轉(zhuan)折點(dian)。隨著(zhu)(zhu)玻(bo)(bo)璃(li)潤滑劑黏度(du)的增大(da),擠(ji)壓(ya)力(li)開始增長(chang),然后減小,在(zai)此以后又增長(chang)。尤其是(shi)對大(da)的變形系數時此特點(dian)更(geng)加明顯,且此曲線上的轉(zhuan)折點(dian)隨著(zhu)(zhu)伸長(chang)率的增加,向玻(bo)(bo)璃(li)潤滑劑黏度(du)增大(da)一(yi)側(ce)移動。


圖 3.jpg


 通過對(dui)(dui)不銹鋼(gang)管微觀組織的(de)(de)分析可以(yi)看(kan)出(chu)各曲(qu)線相似的(de)(de)特點。因(yin)而,對(dui)(dui)擠壓力的(de)(de)數值具有影響的(de)(de)是(shi)潤(run)(run)滑膜的(de)(de)強度,也即對(dui)(dui)摩擦表面屏幕化的(de)(de)程度。當(dang)潤(run)(run)滑膜的(de)(de)強度不足時,隨著玻璃(li)潤(run)(run)滑劑黏度的(de)(de)增加,擠壓力增大。


  隨(sui)著黏(nian)度(du)(du)的(de)(de)增加(jia),潤(run)滑(hua)膜的(de)(de)強度(du)(du)提(ti)(ti)高(gao),雙相不銹(xiu)鋼管表(biao)面與工具(ju)接觸的(de)(de)可能性減少(shao),擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)(li)隨(sui)之(zhi)減小。但隨(sui)著潤(run)滑(hua)劑(ji)黏(nian)度(du)(du)的(de)(de)增加(jia),擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)(li)的(de)(de)減小不可能是無(wu)限(xian)的(de)(de)。其最低值對應潤(run)滑(hua)劑(ji)保持摩(mo)擦表(biao)面充(chong)分(fen)屏幕化的(de)(de)條件。潤(run)滑(hua)劑(ji)黏(nian)度(du)(du)的(de)(de)進(jin)一步提(ti)(ti)高(gao),相應于(yu)流(liu)體動力(li)(li)學理論的(de)(de)原則會(hui)導致(zhi)擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)(li)的(de)(de)增長(chang)。


  較(jiao)高(gao)的(de)變形系數也取決于較(jiao)大的(de)單(dan)位(wei)擠(ji)壓力。因此,滑(hua)動表面(mian)的(de)充分屏(ping)幕(mu)化在利用高(gao)黏度的(de)玻璃潤滑(hua)劑時,才能(neng)得到保(bao)障。


  分(fen)析碳素(su)鋼(gang)管(guan)擠壓(ya)(ya)時,擠壓(ya)(ya)力的(de)參數表明,擠壓(ya)(ya)力的(de)最(zui)低值相應于(yu)使(shi)用(yong)小(xiao)黏度的(de)玻(bo)璃潤(run)(run)(run)(run)(run)滑(hua)劑,因為(wei)(wei)碳素(su)鋼(gang)管(guan)擠壓(ya)(ya)時比(bi)不銹鋼(gang)管(guan)擠壓(ya)(ya)時的(de)單位壓(ya)(ya)力低將(jiang)近(jin)一倍半,因此,其潤(run)(run)(run)(run)(run)滑(hua)劑潤(run)(run)(run)(run)(run)滑(hua)膜的(de)強度在所研究(jiu)的(de)黏度范圍內是足夠的(de)。而為(wei)(wei)了(le)使(shi)用(yong)黏度為(wei)(wei)70Pa·s的(de)玻(bo)璃潤(run)(run)(run)(run)(run)滑(hua)劑時,在保(bao)持(chi)較薄(bo)的(de)潤(run)(run)(run)(run)(run)滑(hua)膜的(de)條件下,也能獲得較好的(de)鋼(gang)管(guan)表面質量(liang)。


  當擠壓低(di)塑性(xing)的(de)(de)(de)鋼種時,采(cai)用(yong)最佳黏度(du)值(zhi)的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)劑(ji)具有特別重要的(de)(de)(de)意義。潤(run)滑(hua)劑(ji)最佳參(can)數的(de)(de)(de)偏差都會導致擠壓雙相(xiang)不銹鋼管出現拉裂現象。因此,獲得低(di)塑性(xing)質鋼管的(de)(de)(de)前(qian)提之(zhi)一是(shi)采(cai)用(yong)能保證(zheng)(zheng)在(zai)橫斷(duan)面內(nei)金屬均勻(yun)流動(dong)的(de)(de)(de)潤(run)劑(ji)。即是(shi)采(cai)用(yong)的(de)(de)(de)保證(zheng)(zheng)在(zai)斷(duan)面內(nei),前(qian)提是(shi)使(shi)用(yong)最佳黏度(du)的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)劑(ji)和將壞料中的(de)(de)(de)α相(xiang)鐵素體含量控制(zhi)在(zai)足夠低(di)的(de)(de)(de)水平。


 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(zong)向解剖(pou)試樣的(de)金相(xiang)觀察表(biao)明(ming),當潤(run)滑劑不適當時,α相(xiang)以波紋(wen)狀層(ceng)次存(cun)在,而且(qie),裂(lie)紋(wen)的(de)端部為α相(xiang)成條(tiao)狀分布(圖 4-4)。


圖 4.jpg


 由(you)圖 4-4 可以看(kan)出(chu),輕微變(bian)形的(de)(de),處(chu)于(yu)波谷的(de)(de)被擠壓的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu),局(ju)部(bu)的(de)(de)黏(nian)結到工具上(shang)。當受阻的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)粒(li)子(zi)繞過局(ju)部(bu)的(de)(de)黏(nian)結區流(liu)動時(shi),在(zai)金(jin)(jin)屬(shu)中產生(sheng)了局(ju)部(bu)的(de)(de)破碎應(ying)力導致不(bu)銹鋼管表面裂紋的(de)(de)形成。


 從上述擠(ji)壓(ya)(ya)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)表(biao)(biao)面裂(lie)紋形成(cheng)的(de)(de)(de)機理(li)可以看出(chu)(chu),擠(ji)壓(ya)(ya)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)表(biao)(biao)面裂(lie)紋的(de)(de)(de)形成(cheng)與擠(ji)壓(ya)(ya)坯料的(de)(de)(de)狀態有關。當擠(ji)壓(ya)(ya)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)缺(que)陷(xian)處的(de)(de)(de)α相(xiang)(xiang)分布鑄態金(jin)屬時過(guo)低的(de)(de)(de)塑(su)性和過(guo)高(gao)的(de)(de)(de)α相(xiang)(xiang)含量能導致缺(que)陷(xian)的(de)(de)(de)形成(cheng)(圖 3-10b ),而擠(ji)壓(ya)(ya)較高(gao)塑(su)性的(de)(de)(de)軋(ya)制坯料時,在同樣的(de)(de)(de)金(jin)屬流動(dong)條件下(xia)沒有裂(lie)紋形成(cheng)(圖 3-10a)。因此,從液體(ti)動(dong)力學理(li)論的(de)(de)(de)觀(guan)點來分析擠(ji)壓(ya)(ya)雙相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)結果指出(chu)(chu),擠(ji)壓(ya)(ya)效果僅(jin)在摩擦(ca)表(biao)(biao)面充(chong)分屏幕(mu)化的(de)(de)(de)條件下(xia)才(cai)有意義。當沒有液態動(dong)力摩擦(ca)制度(du)時,黏(nian)度(du)不是決定潤滑劑(ji)效果的(de)(de)(de)因素,而金(jin)屬與工具實際的(de)(de)(de)接觸面積成(cheng)為其主要的(de)(de)(de)特性因素。


 試驗和理論(lun)研究(jiu)表(biao)明,潤滑(hua)膜的(de)強(qiang)度(du)主要決定于單位擠壓力,所使用的(de)玻(bo)璃(li)潤滑(hua)劑的(de)黏度(du)、金屬的(de)流動速度(du)和模(mo)具的(de)形(xing)狀。


 當采用硅(gui)酸鹽(yan)類潤滑劑(ji)(ji)時,擠壓不銹鋼管具(ju)有特點(dian)的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)缺(que)陷(xian)之一是“斑痕”-可觀察(cha)到的(de)(de)(de)不平度和微(wei)小的(de)(de)(de)斜(xie)棱。“斑痕”發展的(de)(de)(de)程(cheng)度主(zhu)要取決于變形區內熔化(hua)潤滑劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)數量。


  在液(ye)態潤滑制度下(xia),不(bu)銹鋼(gang)管表面(mian)質(zhi)(zhi)量的改變(bian)與潤滑層的變(bian)化有(you)關。這種現(xian)象在于(yu)(yu),處于(yu)(yu)工具和變(bian)形(xing)體之間(jian)的潤滑介質(zhi)(zhi)的作用(yong)下(xia),實現(xian)塑性(xing)(xing)(xing)變(bian)形(xing)。由(you)于(yu)(yu)潤滑介質(zhi)(zhi)本身的不(bu)可壓(ya)縮性(xing)(xing)(xing),而將(jiang)實現(xian)塑性(xing)(xing)(xing)變(bian)形(xing)所需要的壓(ya)力傳(chuan)遞給變(bian)形(xing)體。綜合結晶力學性(xing)(xing)(xing)能的各(ge)自(zi)異(yi)性(xing)(xing)(xing),該壓(ya)力會(hui)導(dao)致斑痕(hen)的形(xing)成。由(you)于(yu)(yu)多晶體受外力系的作用(yong),則塑性(xing)(xing)(xing)變(bian)形(xing)不(bu)是同時所有(you)的晶粒內開(kai)始。首先其在滑移平(ping)面(mian)方(fang)位取向最(zui)有(you)利的晶粒內發生。


  如上(shang)所(suo)述,可(ke)以(yi)設定,由不(bu)同(tong)取(qu)向(xiang)的品粒成的多晶體的受(shou)壓變形(xing)圖如圖 4-5 所(suo)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。


 當無潤滑劑變形(xing)(xing)時,晶粒的相互影響會(hui)消除(chu)其過早的變形(xing)(xing)。而當帶潤滑劑變形(xing)(xing)時,則變形(xing)(xing)情況可能取(qu)決(jue)于潤滑層的厚度。靠(kao)近潤滑層的個別晶粒的選擇性變形(xing)(xing)的程度取(qu)決(jue)于晶粒的類型,即(ji)滑移系(xi)的數目。


 多相合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)選(xuan)擇性變(bian)形(xing)幾率更大(da),因為(wei)這類合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)結(jie)晶不(bu)(bu)僅(jin)區(qu)(qu)別(bie)于(yu)(yu)取(qu)向(xiang),而且還區(qu)(qu)別(bie)于(yu)(yu)化學(xue)組(zu)成(cheng)以(yi)及強度特性,而且時(shi)常區(qu)(qu)別(bie)于(yu)(yu)晶間結(jie)合(he)力的(de)(de)(de)強弱。如前所述,潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)密實(shi)(shi)性未遭破壞時(shi),將不(bu)(bu)均勻地被擠(ji)壓進塑性金(jin)(jin)屬(shu),在其(qi)表(biao)面上形(xing)成(cheng)與(yu)薄膜厚度成(cheng)比例的(de)(de)(de)印痕。因此,潤(run)(run)滑(hua)膜的(de)(de)(de)厚度應(ying)(ying)該是最薄的(de)(de)(de)。這可以(yi)借(jie)助于(yu)(yu)提高(gao)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)黏(nian)度,或(huo)者靠提高(gao)擠(ji)壓速度來減(jian)少金(jin)(jin)屬(shu)與(yu)潤(run)(run)滑(hua)墊(dian)接觸的(de)(de)(de)持續時(shi)間來達到(dao)。在許(xu)多情況(kuang)下(xia),這取(qu)決(jue)于(yu)(yu)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)與(yu)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)熱物理(li)性能,以(yi)及其(qi)間的(de)(de)(de)熱交換(huan)條件。而擠(ji)壓結(jie)果(guo)在實(shi)(shi)際(ji)上并不(bu)(bu)取(qu)決(jue)于(yu)(yu)玻璃(li)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)化學(xue)成(cheng)分,僅(jin)要(yao)求其(qi)在擠(ji)壓過程中不(bu)(bu)會引起黏(nian)度值的(de)(de)(de)改變(bian)。采用同(tong)(tong)(tong)樣的(de)(de)(de)黏(nian)度值,而具有(you)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)化學(xue)成(cheng)分的(de)(de)(de)玻璃(li)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)擠(ji)壓后,得到(dao)相應(ying)(ying)于(yu)(yu)大(da)致相同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)鋼管(guan)表(biao)面上的(de)(de)(de)微觀凹凸不(bu)(bu)平(ping)度和條狀(zhuang)微觀組(zu)織的(de)(de)(de)彎(wan)曲程度。


 擠(ji)壓不銹鋼(gang)管(guan)表(biao)(biao)面(mian)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)“水紋”來源于(yu)坯料在擠(ji)壓筒內鐓粗時(shi),車(che)削刀痕形成的(de)(de)(de)微(wei)小疊(die)痕。疊(die)痕特別明顯地表(biao)(biao)現在擠(ji)壓模(mo)(mo)的(de)(de)(de)圓錐形部分(fen)。從擠(ji)壓模(mo)(mo)擠(ji)出的(de)(de)(de)不銹鋼(gang)管(guan)在模(mo)(mo)口處坯料表(biao)(biao)面(mian)開(kai)始(shi)劇烈地伸長(chang),疊(die)痕被拉長(chang),并取決于(yu)其(qi)原始(shi)深度,在不銹鋼(gang)管(guan)表(biao)(biao)面(mian)上(shang)(shang)以“水紋”的(de)(de)(de)形式留下(xia)痕跡。當潤滑(hua)劑熔化的(de)(de)(de)薄(bo)膜越厚時(shi),疊(die)痕也越大(da),并在通過模(mo)(mo)子(zi)后(hou)變得平(ping)滑(hua),在管(guan)子(zi)表(biao)(biao)面(mian)形成更粗的(de)(de)(de)水紋。采(cai)用合乎要求的(de)(de)(de)潤滑(hua)劑,當黏度系(xi)數(shu)n=70Pa·8時(shi),可以很(hen)大(da)程度地減(jian)輕上(shang)(shang)述(shu)缺陷形成的(de)(de)(de)機理作用 (圖 4-7)。


圖 7.jpg


 曾經采用(yong)表面(mian)(mian)粗(cu)糙度(du)R.=2.5~5μm(V5)的(de)離心鑄造管坯(pi)擠壓(ya)成管子后,檢(jian)查其表面(mian)(mian)質量,結果(guo)由于(yu)不銹鋼管表面(mian)(mian)粗(cu)糙度(du)和(he)疊痕嚴(yan)重而報廢。對于(yu)擠壓(ya)管坯(pi)金屬的(de)試驗(yan)研究表明,鑄坯(pi)具有相對于(yu)坯(pi)料的(de)軸(zhou)心徑向取向的(de)粗(cu)大樹(shu)枝狀奧(ao)氏(shi)體柱狀晶的(de)獨特結構,導致其在變形時對金屬流動產生(sheng)很(hen)大的(de)影響。


軋坯圓(yuan)柱(zhu)形(xing)(xing)(xing)試樣鐓粗之(zhi)后擁有(you)表面光(guang)滑正確的(de)鼓形(xing)(xing)(xing)試樣(圖 4-8 a)。鑄坯圓(yuan)柱(zhu)形(xing)(xing)(xing)試樣鐓粗之(zhi)后則具有(you)中心樹枝狀(zhuang)奧氏體拉長的(de)橢圓(yuan)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)。在鑄造(zao)金屬的(de)側(ce)面,得帶微小疊(die)痕的(de)粗糙表面當變形(xing)(xing)(xing)程(cheng)度提(ti)高時(shi),疊(die)痕擴大。


圖 8.jpg


上述軋坯(pi)和離心鑄(zhu)坯(pi)的(de)鐓粗試驗結果可以揭示離心鑄(zhu)坯(pi)擠壓時,形成制品表面粗糙的(de)原因。


 鑄態(tai)金屬化(hua)學(xue)成分的(de)不(bu)(bu)均勻(yun)性和粗(cu)晶結構引起金屬微觀組織的(de)不(bu)(bu)均勻(yun)性,導致(zhi)其(qi)力學(xue)性能(neng)的(de)不(bu)(bu)均勻(yun)。在鐓粗(cu)過(guo)程中(zhong),金屬充滿擠壓筒(tong)時,導致(zhi)管(guan)坯表(biao)(biao)(biao)面粗(cu)糙(cao)。坯料(liao)表(biao)(biao)(biao)面的(de)粗(cu)糙(cao)度不(bu)(bu)取決(jue)于玻璃潤滑劑的(de)選擇。擠壓前(qian)空心(xin)坯表(biao)(biao)(biao)面的(de)粗(cu)糙(cao)同(tong)樣會惡化(hua)鋼管(guan)的(de)表(biao)(biao)(biao)面質量(liang)。


 鐓粗(cu)過(guo)程中較小的鐓鍛比可減(jian)小鐓粗(cu)后空心坯的表面粗(cu)糙程度。


 當擠壓(ya)(ya)(ya)鑄態金屬時(shi),采用(yong)具(ju)有更(geng)薄潤(run)滑膜的(de)(de)結(jie)晶型潤(run)滑劑取代(dai)玻璃潤(run)滑劑以(yi)取得(de)較(jiao)好的(de)(de)效(xiao)果。擠壓(ya)(ya)(ya)鋼管表(biao)面的(de)(de)最普遍的(de)(de)缺(que)陷(xian)是(shi)斑痕(hen)和劃傷(shang),其產生是(shi)由于對擠壓(ya)(ya)(ya)過程參數中玻璃潤(run)滑劑黏度(du)的(de)(de)選擇不當造成的(de)(de)。同樣,如坯料(liao)前端棱(leng)角倒圓半徑不足,會(hui)導致由于擠壓(ya)(ya)(ya)時(shi)校緣(yuan)過冷,在擠壓(ya)(ya)(ya)模(mo)旁出現停滯區(qu),并將其拉(la)入變(bian)形區(qu)內而導致鋼管表(biao)面拉(la)痕(hen)缺(que)陷(xian)。


 為了獲(huo)得良好的(de)不銹鋼(gang)(gang)管內表(biao)面(mian)質(zhi)量,必(bi)須使用較小粒度(du)(0.4mm以下)的(de)玻璃潤(run)(run)滑劑,但對(dui)于帶通(tong)制冷卻(que)芯體(ti)和(he)金屬(shu)變形高流速的(de)擠壓工序(xu),雖然其(qi)對(dui)鋼(gang)(gang)管內表(biao)面(mian)有導(dao)致刮傷和(he)氣孔(kong)缺陷的(de)危險,其(qi)潤(run)(run)滑的(de)原始參數可不必(bi)像玻璃墊(dian)那樣(yang)選擇在潤(run)(run)滑層(ceng)內具有溫度(du)區別(bie)的(de)雙層(ceng)擠壓玻璃潤(run)(run)滑墊(dian)。


為了獲得優良的(de)(de)鋼管(guan)內(nei)表面,在擠壓前向(xiang)管(guan)坯內(nei)孔精確地計量和均(jun)勻地供給潤(run)滑劑具有很大的(de)(de)意義(yi)。


 一般向管坯內孔供給玻璃(li)(li)潤滑劑粉末的分量借助(zhu)于半圓形長(chang)勺盛滿玻璃(li)(li)潤滑劑粉未(wei)后伸入并(bing)傾倒在(zai)坯料(liao)內孔內,然后通過坯料(liao)在(zai)鋪滿玻璃(li)(li)粉的斜臺(tai)板(ban)上滾動或(huo)在(zai)一個旋轉的裝滿玻璃(li)(li)粉的布料(liao)裝置下(xia)轉動時(shi),玻璃(li)(li)潤滑劑即(ji)均勻地分布并(bing)熔化在(zai)內孔表面上。


 當送(song)入(ru)到坯料內孔的(de)(de)玻璃(li)(li)潤滑(hua)(hua)劑(ji)不能做到均勻地(di)覆蓋在(zai)坯料的(de)(de)內表面時,就(jiu)會導致管材(cai)內表面的(de)(de)一側由于潤滑(hua)(hua)劑(ji)過量(liang)而引起擠壓(ya)(ya)鋼管內表面產(chan)生氣泡和巨大的(de)(de)斑痕(hen)缺陷。而另一側則因(yin)為潤滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)不足而出現劃傷(shang)帶。為了避(bi)免(mian)上述缺陷的(de)(de)產(chan)生,必(bi)須根據擠壓(ya)(ya)鋼管的(de)(de)不同規(gui)格,采(cai)用不同尺寸的(de)(de)送(song)粉(fen)長(chang)勺,控制(zhi)送(song)入(ru)管坯內孔的(de)(de)玻璃(li)(li)潤滑(hua)(hua)劑(ji)數量(liang)。


控(kong)制對(dui)不同規(gui)格鋼(gang)管擠壓坯料內孔的布粉(fen)數量,建議通過以下(xia)經驗公(gong)式計算送(song)粉(fen)半(ban)圓形(xing)長勺的直(zhi)徑:


式 2.jpg


 潤滑劑的(de)(de)(de)噴(pen)涂均勻(yun)(yun)度(du)還取決(jue)于(yu)磨碎程度(du)(玻璃粉的(de)(de)(de)粒(li)度(du))。粉塵狀的(de)(de)(de)潤滑劑(顆粒(li)直徑小于(yu)0.1mm)沿管坯內表面(mian)分布的(de)(de)(de)均勻(yun)(yun)程度(du)要(yao)比粗(cu)粉差一些。當采用玻璃粉的(de)(de)(de)粒(li)度(du)為(wei)0.25~0.40mm 時,能得(de)到最佳內表面(mian)質量的(de)(de)(de)擠壓不銹鋼管。


非常重要的(de)(de)一點是,要采(cai)用內(nei)孔直(zhi)徑不超過擠(ji)壓芯棒直(zhi)徑5~7mm的(de)(de)空心管(guan)(guan)坯(pi)(pi)。否(fou)則(ze)在鐓粗時,潤(run)(run)滑墊的(de)(de)材料會擠(ji)入管(guan)(guan)坯(pi)(pi)和(he)(he)芯棒之間(jian)的(de)(de)縫隙(xi),而(er)導致擠(ji)壓鋼管(guan)(guan)內(nei)壁的(de)(de)氣孔和(he)(he)刮傷缺陷。并(bing)且,隨著(zhu)管(guan)(guan)坯(pi)(pi)和(he)(he)芯棒間(jian)縫隙(xi)的(de)(de)增大,不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)內(nei)表面缺陷的(de)(de)數量(liang)和(he)(he)范圍增加。當采(cai)用爐渣和(he)(he)結晶型潤(run)(run)滑劑制作潤(run)(run)滑墊時,這一點尤(you)為重要。嚴格地講,這類潤(run)(run)滑劑不適合管(guan)(guan)坯(pi)(pi)內(nei)表面的(de)(de)潤(run)(run)滑。


此(ci)外,當(dang)滾(gun)涂玻璃粉時(shi),如在坯料外表(biao)(biao)面上(shang)聚(ju)集厚(hou)(hou)厚(hou)(hou)的(de)(de)(de)一(yi)層(ceng)玻璃粉,將會導致擠壓鋼管外表(biao)(biao)面嚴重的(de)(de)(de)“樺樹皮痕”缺陷。為(wei)了消(xiao)除這一(yi)缺陷,曾(ceng)研究使用天然礦物質作為(wei)潤(run)滑(hua)(hua)劑,促使其形成薄薄的(de)(de)(de)一(yi)層(ceng)潤(run)滑(hua)(hua)膜,而無需復雜(za)地(di)修補失去連續(xu)性的(de)(de)(de)坯料表(biao)(biao)面潤(run)滑(hua)(hua)層(ceng)。


對各(ge)種(zhong)礦物質(zhi)黏度及熱物理參數的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究表明,在1150~1250℃溫度范圍內(nei),用(yong)于(yu)坯(pi)料(liao)外表面(mian)(mian)滾粉(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)在每硼(peng)石(shi)和(he)(he)硅鈣硼(peng)石(shi)一鈣鐵(tie)輝(hui)石(shi)一石(shi)榴石(shi)完全符合潤滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)。而(er)采用(yong)這(zhe)類潤滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實際效果在于(yu)潤滑(hua)(hua)劑(ji)能(neng)均(jun)勻地(di)(di)滾涂到環料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外表面(mian)(mian)。但(dan)操作時(shi),粗糙地(di)(di)撒粉(fen)到斜滾板(ban)上(shang)(shang),引(yin)起在坯(pi)料(liao)上(shang)(shang)玻璃(li)層(ceng)薄的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)方先熔(rong)化而(er)成(cheng)斑點覆蓋在其表面(mian)(mian)上(shang)(shang)。穿孔或(huo)擠(ji)(ji)壓時(shi),變形區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)潤滑(hua)(hua)膜失去連續(xu)性,不僅導(dao)致空心坯(pi)和(he)(he)擠(ji)(ji)壓鋼管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)表面(mian)(mian)缺陷,而(er)且引(yin)起管(guan)(guan)坯(pi)和(he)(he)鋼管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壁厚不均(jun),同時(shi)也(ye)降低(di)了穿孔筒和(he)(he)擠(ji)(ji)壓筒內(nei)襯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命(ming)。只有均(jun)勻地(di)(di)滾涂潤滑(hua)(hua)劑(ji)時(shi),才能(neng)滿(man)足穿孔和(he)(he)擠(ji)(ji)壓對潤滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工藝要求(qiu)。


 在擠壓時,擠壓筒(tong)內襯的(de)(de)(de)直(zhi)徑對于擠壓坯料(liao)表(biao)面潤滑(hua)(hua)用的(de)(de)(de)潤滑(hua)(hua)墊的(de)(de)(de)致密度(du)的(de)(de)(de)要(yao)求具有重(zhong)要(yao)意義。使用結(jie)晶型潤滑(hua)(hua)劑(ji)和使用玻璃潤滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況不同。結(jie)品型潤滑(hua)(hua)劑(ji)在使用時,其和高溫(wen)(wen)坯料(liao)接觸后沒(mei)有逐(zhu)漸軟化(hua)的(de)(de)(de)過(guo)程,而是當(dang)其表(biao)面層達到熔(rong)化(hua)國度(du)時,瞬時地熔(rong)化(hua)。并且熔(rong)融態的(de)(de)(de)結(jie)晶型潤滑(hua)(hua)劑(ji)具有很(hen)低(di)的(de)(de)(de)黏度(du)。一般認為,在高溫(wen)(wen)下潤滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)低(di)黏度(du)會導(dao)致高壓下擠壓時的(de)(de)(de)不良(liang)效果(guo)。


 但(dan)正(zheng)是由(you)于這類潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)在(zai)(zai)擠壓(ya)時(shi)迅速(su)地(di)(di)由(you)固態過渡到液態,以及當溫度降低時(shi)又迅速(su)地(di)(di)由(you)液態轉變為固態的(de)(de)(de)特(te)性(xing)(xing),使(shi)擠壓(ya)鋼(gang)管的(de)(de)(de)質量得到了(le)改善,消除了(le)不銹鋼(gang)管上(shang)的(de)(de)(de)裂(lie)紋缺(que)陷(xian)。這是由(you)于當潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)表(biao)層(ceng)達(da)到熔化(hua)溫度時(shi),即(ji)瞬時(shi)的(de)(de)(de)熔化(hua)并(bing)由(you)被擠出(chu)的(de)(de)(de)金屬(shu)帶出(chu)模(mo)孔,均勻地(di)(di)覆蓋在(zai)(zai)鋼(gang)管表(biao)面(mian)上(shang),在(zai)(zai)擠壓(ya)模(mo)的(de)(de)(de)出(chu)口處已(yi)不存(cun)在(zai)(zai)潤(run)(run)滑(hua)墊(dian),而(er)(er)熔化(hua)的(de)(de)(de)覆蓋在(zai)(zai)制品表(biao)面(mian)上(shang)的(de)(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)薄膜與冷態的(de)(de)(de)工具相接觸,并(bing)迅速(su)地(di)(di)凝結成(cheng)極(ji)薄的(de)(de)(de)制品表(biao)面(mian)覆蓋層(ceng),急劇(ju)地(di)(di)提高(gao)了(le)潤(run)(run)滑(hua)層(ceng)的(de)(de)(de)屏幕特(te)性(xing)(xing)。雖然結晶(jing)型潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)熔化(hua)溫度有很大的(de)(de)(de)差別,而(er)(er)對得到的(de)(de)(de)無裂(lie)紋缺(que)陷(xian)的(de)(de)(de)不銹鋼(gang)管來看其潤(run)(run)滑(hua)層(ceng)的(de)(de)(de)強度已(yi)是足夠(gou)的(de)(de)(de)了(le)。


 結晶型潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑對于擠(ji)壓(ya)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)表面質(zhi)量(liang)具有的較實質(zhi)性的影響的是潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑的數量(liang)。當潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑的熔化(hua)(hua)溫(wen)度(du)與擠(ji)壓(ya)過程(cheng)溫(wen)度(du)相適(shi)應時,獲得了最(zui)佳(jia)結果。即潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑的熔化(hua)(hua)溫(wen)度(du)與擠(ji)壓(ya)過程(cheng)坯料金屬溫(wen)度(du)之差(cha)取(qu)決于變形材料,其最(zui)佳(jia)值應為(wei)80~150℃.當上述溫(wen)差(cha)增大時,會導致(zhi)鋼(gang)管(guan)表面質(zhi)量(liang)惡化(hua)(hua),這可在采用低黏度(du)的玻璃(li)潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑時能觀察到(dao)。而當該溫(wen)差(cha)減小時會導致(zhi)劃傷缺陷。


 曾采用(yong)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)爐(lu)(lu)(lu)渣來(lai)制作在(zai)1150~1200℃溫度范圍內(nei)使(shi)用(yong)的潤滑(hua)墊。但高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)爐(lu)(lu)(lu)渣的潤滑(hua)機理與玻璃和結晶型潤滑(hua)劑相比較的主要區別在(zai)于,高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)爐(lu)(lu)(lu)渣的熔化溫度高(gao)(gao)(gao)達1280~1320℃,相應的擠壓溫度為(wei)1180~1200℃。


從粒化(hua)的(de)高爐爐渣(zha)加熱(re)(re)時的(de)放熱(re)(re)效(xiao)應(圖 4-9)可以看出,在實驗室(shi)爐內慢速加熱(re)(re)時爐溫和渣(zha)溫的(de)變化(hua)特點(dian)在850~950℃溫度下,爐渣(zha)發生玻璃狀(zhuang)成分的(de)再結晶和使潤(run)滑劑補充(chong)加熱(re)(re)的(de)放熱(re)(re)反應。


圖 4-9.jpg


 在850~950℃溫(wen)度(du)(du)下(xia),預焙燒過的(de)(de)(de)(de)爐渣無放熱(re)(re)效應(ying)。高爐爐渣的(de)(de)(de)(de)潤滑(hua)作用是當潤滑(hua)墊的(de)(de)(de)(de)表面(mian)與變(bian)形金屬(shu)接觸時被(bei)加熱(re)(re)到接近金屬(shu)變(bian)形時的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)。而同(tong)時發生的(de)(de)(de)(de)再結晶放熱(re)(re)反應(ying),導致潤滑(hua)墊的(de)(de)(de)(de)表層溫(wen)度(du)(du)提高到1300~1320℃,在此溫(wen)度(du)(du)下(xia),潤滑(hua)墊表面(mian)熔化,并使拼壓過程(cheng)正常地進行。


 應(ying)該指出(chu),使(shi)用在950℃下專(zhuan)門焙燒的高(gao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)爐(lu)(lu)(lu)(lu)渣(zha)(zha)潤滑墊時,由于爐(lu)(lu)(lu)(lu)渣(zha)(zha)來不(bu)(bu)(bu)及熔化,擠壓(ya)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管表(biao)(biao)面出(chu)現(xian)嚴重的擦傷。可見高(gao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)爐(lu)(lu)(lu)(lu)渣(zha)(zha)與熱環料緊密接(jie)時,在爐(lu)(lu)(lu)(lu)渣(zha)(zha)再結晶(jing)的放熱效應(ying)和變形熱的同(tong)時作用下才會有效。而(er)當沒有放熱效應(ying)或無變形熱的情況下,達不(bu)(bu)(bu)到(dao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)渣(zha)(zha)熔化所(suo)需要的溫度時,也起(qi)不(bu)(bu)(bu)到(dao)潤滑劑(ji)的作用。因為爐(lu)(lu)(lu)(lu)渣(zha)(zha)再結晶(jing)熱在變形開始前來不(bu)(bu)(bu)及傳遞(di)開,所(suo)以爐(lu)(lu)(lu)(lu)渣(zha)(zha)作為不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管坯內表(biao)(biao)面的潤滑劑(ji)是(shi)不(bu)(bu)(bu)合適的。