东北大学成型工艺中期末复习_.doc

☆挤压部分 2.圆棒材正向挤压时挤压力随挤压行程的变化特征是什么，解释变化的原因？ 填充挤压阶段：金属在挤压杆的作用下首先充满挤压筒和模孔，挤压力急剧升高；因为随着挤压的进行坯料和筒的接触面积增大，造成了挤压力的增大。 基本挤压阶段：金属不发生紊乱流动，挤压力稳中有降；坯料长度减少，与挤压筒壁的摩擦面积逐渐减少，挤压力降低。 终了挤压阶段：金属发生紊乱流动，挤压力上升；原因是挤压后期的金属径向流动增加，另外挤压筒内的金属减少，冷却比较快，变形抗力增加，同时，死区的金属也参与流动。 3.死区形成的原因是什么，对制品的表面质量的影响？ 形成原因：铸锭在前端受到摩擦力的作用，阻碍金属的流动，这部分金属受到挤压筒和摸的冷却使塑性降低，强度升高，不易流动，形成了难变形区，即为死区。 产生影响：坯料外表面的缺陷被阻碍在死区，坯料的次表面成为制品的外表面，因此制品的表面质量好。 4挤制品层状组织的特征及其形成原因？ 特征：制品折面后断口呈现与木质相似的形态，分层的断口凹凸不平，并有裂纹，分层方向与挤压轴平行。 原因：根本原因，锭坯中的缺陷（气孔，夹杂，金属氧化物）在挤压时，主要变形状态两压一拉，变形方向伸长，变形后不能发生再结晶，而呈纤维状，导致层状组织。 与挤压变形特点有关：前端变形平稳，后端流动相对紊乱，导致夹杂膜破坏，层状组织不明显。 与铸造条件有关：冷却速度大，柱状晶明显，缺陷和夹杂物易集中分布，层状组织明显，反之不明显。 与合金成分有关：主要由于这些合金中易出现氧化物夹杂。 5. 挤制品粗晶组织的特征及形成原因？ 制品的粗晶组织：某些合金在挤压时或在随后的热处理中，会形成异常粗大的晶粒组织。 形成原因：挤压时或挤压后淬火时发生了集聚再结晶。 与变形特点有关，对于纯铝，软铝合金，挤压速度快，变形热大，制品出摸后温度应较高，因此外层，后端优先发生再结晶和集聚再结晶，形成粗晶组织； 与合金成分有关，在挤压后的热处理时形成，主要出现在含Mn，Cr等元素的热处理可强化铝合金中，这些元素固溶时刻提高合金的再结晶温度 6挤制品挤压效应的特征及其形成原因？ 特征：某些工业用铝合金，其挤制品与其他加工制品经相同的热处理后，在纵向上具有较高的强度和较低的塑性，挤压效应一般出现在制品内部。 原因：处于两压一拉的变形状态，形成较强[111]织构，织构沿挤压方向排列一致，纵向强度高。 与合金成分有关，含有Mn，Zr，Cr，Ti，可抑制铝合金的动态再结晶，使挤压制品在热处理后保持挤压时的加工织构，从而保持了较高的强度 7.挤制品表面裂纹的特征，形成原因及消除措施？ 特征：分布在表面，距离相等，呈周期性分布。 原因：金属的接触摩擦使外层金属受到拉附应力作用，内层金属受到压附应力作用，当拉附应力很大，边部可能由压变拉，当此拉力达到材料在挤压温度下的强度极限时则产生裂纹。 措施：①使变形均匀，消除轴向拉附加应力，如润滑等； ②提高基本应力，如施加反压力，增加定径带长度，增加变形程度等； ③保证合金的高温强度，制订合理的温度-速度规程，使合金处于高温塑性好的区域。 8.画图说明挤压时皮下缩尾，中心缩尾和环形缩尾的特征及形成原因？ 环形缩尾：挤压末期发生紊乱流动，即外层金属发生回流，由于后端难变形区的存在，回流的金属沿难变形区界面流动，分布在制品的中间层。由于外层金属含有氧化皮、油污等脏物，流入制品内部与基体金属不能焊合，形成环形缩尾。 中心缩尾：随着挤压过程的进行，后端难变形区逐渐变成一小楔形，回流金属沿此界面流动，分布在制品中心，由于外层金属含有氧化皮、油污等脏物，流入制品内部与基体金属不能焊合形成中心缩尾。 皮下缩尾：挤压末期，金属温降大，塑性低，导致剧烈滑移区与死区界面发生断裂（内摩擦转变为外摩擦），含有氧化皮、油污等脏物的外层金属沿此界面流出，同时死区也不是完全的刚体，也会沿模孔一点一点的流出，包覆在由死区界面流出脏金属上面形成皮下缩尾。 9.多模孔挤压时模孔排列的原则是什么？ 均匀布置在同心圆上，同心圆直径太大，死区参与流动，强度不够，外表面易有裂纹。同心圆直径太小，内表面易有裂纹。选择适当的同心圆直径。 ☆拉拔部分 1.什么是拉拔安全系数，试解释其物理意义？ 被拉金属出模口的抗拉强度与拉拔应力之比称为安全系数。它反映的是拉拔过程能否实现以及实现的难易程度。 2.空拉纠正偏心的原理？ ①若同一圆周上径向应力分布均匀，则薄壁处的周向应力大，因为周向应力是使薄壁增加的因素，因此薄壁处增厚的多，直至壁厚均匀。 ②由于薄壁处的周向应力大，因此薄壁处先发生塑性变形，产生轴向延伸，结果在薄壁处产生轴向附加压应力，使壁增厚；厚壁处产生轴向附加拉应力，使壁减薄，直至壁厚均匀，附加应力消失。 3.游动芯头拉拔时，芯头在变形区内稳定的条件是什么？ ①芯头锥角大于摩擦角；