挤压理论与技术.ppt

6）热处理加热温度的影响 一般来说，热处理加热温度越高，粗晶环的深度越大。例如，淬火温度越高，将使Mg2Si、CuAl2等第二相弥散质点溶解增加，MnAl6弥散质点聚集长大，抑制再结晶作用减弱，粗晶环深度增加；而适当地降低淬火加热温度能使粗晶环减小，甚至不发生。 7.3.3 消除和减少粗晶环的措施 1）粗晶环是铝合金挤压制品的一种常见组织缺陷，它引起制品的力学性能和耐蚀性能的降低，例如可使金属的室温强度降低20％～30％ 。 2） 减少或消除粗晶环的最根本方法，应该围绕两个方面采取措施，一是尽可能减少挤压时的不均匀变形，二是控制再结晶的进行。 3）一种形变热处理：（LY12铝合金小棒） 图7-1 一种形变热处理 7.4挤压制品的力学性能 挤压制品的变形和组织不均匀性必然相应地引起力学性能不均匀性。一般来说，实心制品(未经热处理)的心部和前端的强度(σb、σs)低，伸长率高，而外层和后端的强度高，伸长率低，如图7-2所示。 图7-2 实心制品各部分的强度 挤压制品力学性能的不均匀性也表现在制品的纵向和横向性能差异上(即各向异性)。挤压时的主变形图是两向压缩一向延伸变形，使金属纤维都朝着挤压方向取向，从而使其力学性能的各向异性较大。 一般认为，制品的纵向与横向力学性能不均匀，主要是由于挤压效应和变形织构的影响，但还有其他方面的原因。即挤压后的制品晶粒被拉长；存在于晶粒间金属化合物沿挤压方向被拉长；挤压时气泡沿晶界析出等。 7.5制品断面及长度上的形状 7.5.1制品断面形状与尺寸 无论是热加工态的成品还是毛料，其实际尺寸最终都应控制在名义尺寸的偏差范围内（有国标规定），其形状也应符合技术条件的要求。但实际上挤出的制品断面尺寸和形状常常与要求不符。 1）型材挤压时的流动不均匀性 导致拉薄、扩口、并口等缺陷。一般可用更改模孔设计、修模或型辊矫正的方式克服。 2）工作带过短或挤压速度和挤压比过大 可能产生工作带内的非接触变形缺陷，使制品的外形与尺寸均不规则。 3）模孔变形 在挤压变形抗力高、热挤温度也高的白铜、镍合金制品时，模孔极易塑性变形从而导致制品断面形状与尺寸不符合要求。 4）工模具不对中或变形 挤压机运动部件的磨损(卧式挤压机上较为严重)不均或调整不当，致使各工模具简装配不对中，未更换变形了的工模具，都有可能导致管材偏心。 7.5.2制品长度上的形状 由于工艺控制或模具上的问题，常产生沿长度方向上的形状缺陷。某些较轻微的缺陷可在后续的精整工序中纠正，严重时则报废。 1）弯曲 模孔设计不当与磨损，使制品出模孔时单边受阻，流动不均匀，立式挤压机上制品掉入料筐受阻等，都可使挤压制品弯曲。一般，可以用矫直工序(压力矫直，辊式矫直或拉伸矫直)予以克服。 2）扭拧 由于模孔设计及工艺控制不当，金属的不均匀流动常出现型材扭拧缺陷。轻度扭拧可用牵引机或拉伸矫直克服，重度扭拧因操作困难或拉伸矫直时使断面尺寸超差，从而报废。 7.6制品表面质量的控制 挤制品表面应清洁，光滑，不允许有起皮、气泡、裂纹、粗划道、夹杂以及腐蚀斑点，但允许表面有深度不超过允许偏差的轻微擦伤、划伤、压坑和矫直痕迹等。 对需继续加工的毛料，可在挤后进行表面修理，以除去轻微气泡、起皮、划伤与裂纹等缺陷以保证产品质量。 7.7制品表面质量控制 7.7.1气泡与起皮 铸造过程中，析出的或未能逸出的气体分散于铸锭内部。挤压前加热时，气体通过扩散与聚集形成明显的气泡。在较高的加热温度下，气泡界面上的金属可能被氧化而未能在挤压变形过程中焊合，挤压后有可能生成金属皮下气泡。 若挤压过程中，特别在模孔内，浅表皮下气泡被拉破，则形成起皮缺陷。挤压末期产生的 皮下缩尾，在出模孔前表面金属不连续，也会以起皮缺陷呈现出来（如图7-4）。 图7-4 气泡及起皮缺陷 7.7.2异物压入 异物压入是指非基体金属压入制品表面成为表面的—部分或剥落留下凹陷的疤痕等缺陷。异物来源可能是，工具表面上粘结的冷硬金属、不完整的脱皮、锭坯带入筒内的灰尘与异物等。 7.7.3划伤与擦伤 挤压过程中，残留在工具、导路、承料台上的冷硬金属，磨损后的凹凸不平的工具表面等，都会在制品表面上留下纵向沟槽或细小擦痕，使制品表面存在肉眼可见的表面缺陷。 7.7.4裂纹 挤压制品的表面裂纹如图7-5所示。 图7-5 制品