浙江至德鋼業有限公司對已進行的久久99國產精品久久99果凍傳媒: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久久99國產精品久久99果凍傳媒: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(zuo)為潤滑(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)機理(li)在于，玻(bo)璃表層(ceng)連續(xu)不斷(duan)地(di)熔化，并隨著被擠壓(ya)金屬(shu)流(liu)出(chu)，而(er)且(qie)其(qi)流(liu)出(chu)時比(bi)變形金屬(shu)有著較(jiao)低(di)的(de)(de)(de)位(wei)移極限應力。玻(bo)璃潤滑(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)潤滑(hua)(hua)效應，也即其(qi)所(suo)降低(di)的(de)(de)(de)摩(mo)擦力，取決于摩(mo)擦表面屏(ping)幕(mu)作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)可靠性(xing)和潤滑(hua)(hua)層(ceng)的(de)(de)(de)流(liu)變性(xing)能。
如果摩擦表(biao)面(mian)覆有一層連續的潤滑薄膜，則接觸中的不銹鋼管表(biao)面(mian)的面(mian)積就會大范圍地減小。此(ci)時，其摩擦系數(shu)可(ke)以寫(xie)成(cheng)如下形式：
由此(ci)可見，當保證潤滑(hua)劑處于液態(tai)動力(li)的(de)潤滑(hua)制度(du)時，摩擦消(xiao)耗的(de)最(zui)低(di)限度(du)才會出(chu)現。
玻(bo)(bo)璃潤(run)滑劑的(de)作用是(shi)使(shi)擠壓(ya)(ya)過(guo)程中的(de)摩擦力降低(di)到最低(di)的(de)限度(du)，而擠壓(ya)(ya)時保證潤(run)滑劑液態(tai)動力制(zhi)(zhi)(zhi)度(du)的(de)重要性，取決于該過(guo)程一系列的(de)特(te)點(dian)。高溫(wen)和高的(de)單(dan)位壓(ya)(ya)力，摩擦表(biao)(biao)面(mian)的(de)連(lian)續更(geng)新(xin)等都會導致變形(xing)金屬與工具的(de)黏結，使(shi)制(zhi)(zhi)(zhi)品表(biao)(biao)面(mian)質量惡化。當(dang)潤(run)滑劑的(de)“機械阻力”不(bu)能適(shi)應于擠壓(ya)(ya)力的(de)增加時，上(shang)述對于制(zhi)(zhi)(zhi)品表(biao)(biao)面(mian)質量的(de)不(bu)利(li)影響就會不(bu)可避免地出現(xian)。此時，玻(bo)(bo)璃潤(run)滑劑的(de)黏度(du)就成為(wei)該過(guo)程的(de)基(ji)本(ben)技(ji)術(shu)指(zhi)標。
潤(run)(run)滑層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)拉(la)斷和(he)制品缺陷形(xing)(xing)(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)最大幾率出(chu)現(xian)在(zai)擠(ji)壓(ya)模具的(de)(de)(de)(de)(de)出(chu)口(kou)處，可以觀察到(dao)此(ci)處變形(xing)(xing)(xing)金(jin)屬和(he)工(gong)具被熔化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)潤(run)(run)滑劑(ji)薄膜(mo)隔開。由于潤(run)(run)滑層(ceng)拉(la)斷而(er)引起變形(xing)(xing)(xing)金(jin)屬與工(gong)具黏附的(de)(de)(de)(de)(de)結果，使得在(zai)接觸變形(xing)(xing)(xing)前(qian)區(qu)內金(jin)屬各(ge)個層(ceng)次的(de)(de)(de)(de)(de)均勻流動遭到(dao)破壞(huai)，并形(xing)(xing)(xing)成區(qu)域性的(de)(de)(de)(de)(de)“阻滯(zhi)區(qu)”。金(jin)屬各(ge)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)流動都繞過停滯(zhi)區(qu)而(er)形(xing)(xing)(xing)成擠(ji)壓(ya)不銹鋼管表面層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)波浪形(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)組織。管壁波浪形(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)波及深度取(qu)決于潤(run)(run)滑劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)黏度與擠(ji)壓(ya)單位壓(ya)力不相適應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)程度。
對帶有(you)表(biao)面(mian)波(bo)浪形(xing)組織(zhi)結構不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)縱向解剖(pou)試樣的(de)(de)(de)顯(xian)微金(jin)相組織(zhi)進行(xing)的(de)(de)(de)觀察表(biao)明(ming),甚(shen)至當(dang)黏結區的(de)(de)(de)絕對尺寸并不(bu)大（1~2mm)時，也會(hui)(hui)導致金(jin)屬與(yu)工具間周期性接觸(chu)的(de)(de)(de)特點(dian)，而此(ci)足以使(shi)擠(ji)壓力增(zeng)高(gao)。而當(dang)低(di)塑性材料擠(ji)壓的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下，例(li)如離(li)心鑄造的(de)(de)(de)Cr18Ni10Ti和0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti,即會(hui)(hui)出現橫向拉(la)裂(lie)。在各種(zhong)單位(wei)壓力的(de)(de)(de)作用(yong)下，潤滑(hua)(hua)劑黏度的(de)(de)(de)正(zheng)確選擇能確保潤滑(hua)(hua)薄膜(mo)的(de)(de)(de)致密性，使(shi)擠(ji)壓不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)具有(you)直線(xian)成行(xing)的(de)(de)(de)加工流線(xian)型金(jin)屬結構。金(jin)屬纖維的(de)(de)(de)平行(xing)分布說明(ming)，變(bian)形(xing)金(jin)屬與(yu)工具交界處的(de)(de)(de)位(wei)移變(bian)形(xing)在潤滑(hua)(hua)劑層(ceng)內是帶區域性的(de)(de)(de)，并不(bu)波(bo)及(ji)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)深(shen)處。其(qi)相應于擠(ji)壓力的(de)(de)(de)最低(di)點(dian)，因(yin)為潤滑(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)黏度會(hui)(hui)產生運(yun)動阻(zu)力，并且黏度越低(di)，黏度產生的(de)(de)(de)黏性阻(zu)力越小(xiao)。
但是(shi)(shi)(shi)，潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)黏度(du)(du)的(de)降(jiang)低存在(zai)(zai)著某一個界限，因(yin)為潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)對(dui)于擠壓的(de)阻(zu)(zu)力(li)(li)在(zai)(zai)擠壓過程(cheng)中會減小，結果導(dao)致(zhi)摩(mo)擦(ca)表面相(xiang)互(hu)靠(kao)近。如果擠壓不(bu)銹(xiu)鋼管和模(mo)具(ju)之(zhi)間的(de)最短(duan)距離是(shi)(shi)(shi)指以表面的(de)凹凸不(bu)平度(du)(du)相(xiang)比(bi)而言(yan)，則其潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)的(de)液態制(zhi)度(du)(du)會被(bei)破壞(huai)。由此，潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)黏度(du)(du)對(dui)于阻(zu)(zu)止摩(mo)擦(ca)表面靠(kao)近的(de)阻(zu)(zu)力(li)(li)應該是(shi)(shi)(shi)足夠的(de)。潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)黏度(du)(du)增大(da)到(dao)(dao)一定的(de)限度(du)(du)時(shi)，并(bing)不(bu)會改變制(zhi)品(pin)表面層的(de)金屬組織，但是(shi)(shi)(shi)會導(dao)致(zhi)擠壓力(li)(li)成比(bi)例地(di)增長。潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)黏度(du)(du)的(de)提高是(shi)(shi)(shi)在(zai)(zai)潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)層位(wei)移阻(zu)(zu)力(li)(li)達到(dao)(dao)，形(xing)金屬內(nei)位(wei)移阻(zu)(zu)力(li)(li)數值時(shi)才受到(dao)(dao)限制(zhi)。這(zhe)與母體(ti)金屬開始形(xing)成環狀傷(shang)(shang)痕相(xiang)關，也是(shi)(shi)(shi)導(dao)致(zhi)不(bu)銹(xiu)鋼管表面的(de)折疊料劃(hua)傷(shang)(shang)缺陷的(de)原因(yin)。在(zai)(zai)這(zhe)種條件下，擠壓力(li)(li)大(da)大(da)增加。
擠(ji)壓 57mm×7.5mm、63.5mm×5mm、76m×3mm、60mm×3.5mm不銹(xiu)鋼管時，擠(ji)壓力與玻(bo)璃潤滑劑黏度(du)相(xiang)關(guan)的試驗曲線的特點(dian)得到了(le)證實。
由圖4-3可知(zhi)，擠壓(ya)力(li)的關系曲線(xian)有兩(liang)個相應于最(zui)低(di)值和最(zui)高值的轉折點(dian)(dian)。隨(sui)著玻璃潤滑劑黏(nian)度的增(zeng)(zeng)大，擠壓(ya)力(li)開始增(zeng)(zeng)長，然后(hou)減(jian)小，在此以后(hou)又(you)增(zeng)(zeng)長。尤其是(shi)對大的變形(xing)系數(shu)時此特(te)點(dian)(dian)更(geng)加(jia)(jia)明顯，且(qie)此曲線(xian)上的轉折點(dian)(dian)隨(sui)著伸長率的增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，向玻璃潤滑劑黏(nian)度增(zeng)(zeng)大一(yi)側移動。
通過對(dui)不(bu)銹鋼(gang)管微觀組織的(de)(de)分(fen)析(xi)可以看出各(ge)曲線相似的(de)(de)特(te)點。因而(er)，對(dui)擠壓力的(de)(de)數值具有影響的(de)(de)是潤滑(hua)膜的(de)(de)強度，也即對(dui)摩擦表面(mian)屏幕(mu)化的(de)(de)程度。當潤滑(hua)膜的(de)(de)強度不(bu)足時，隨著玻璃(li)潤滑(hua)劑黏(nian)度的(de)(de)增加，擠壓力增大(da)。
隨(sui)著(zhu)(zhu)黏度(du)(du)的(de)增加，潤(run)(run)滑(hua)膜的(de)強度(du)(du)提高，雙(shuang)相(xiang)不銹鋼管表面(mian)與工具(ju)接觸的(de)可能(neng)性減少，擠(ji)(ji)壓(ya)力隨(sui)之減小(xiao)(xiao)。但(dan)隨(sui)著(zhu)(zhu)潤(run)(run)滑(hua)劑黏度(du)(du)的(de)增加，擠(ji)(ji)壓(ya)力的(de)減小(xiao)(xiao)不可能(neng)是無(wu)限的(de)。其最(zui)低值對(dui)應潤(run)(run)滑(hua)劑保持摩擦表面(mian)充分屏幕化的(de)條件。潤(run)(run)滑(hua)劑黏度(du)(du)的(de)進一步(bu)提高，相(xiang)應于流(liu)體動力學理論(lun)的(de)原則會導致擠(ji)(ji)壓(ya)力的(de)增長(chang)。
較高的變形系數也取決于(yu)較大的單(dan)位擠壓(ya)力。因此，滑(hua)動表面的充(chong)分屏(ping)幕(mu)化在利用高黏度的玻(bo)璃潤滑(hua)劑時(shi)，才能得到保(bao)障。
分析(xi)碳素(su)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)擠(ji)(ji)壓(ya)時，擠(ji)(ji)壓(ya)力的參數表明，擠(ji)(ji)壓(ya)力的最低(di)(di)值相應于使(shi)用(yong)小黏(nian)(nian)度(du)(du)的玻璃潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)，因為碳素(su)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)擠(ji)(ji)壓(ya)時比不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)擠(ji)(ji)壓(ya)時的單(dan)位壓(ya)力低(di)(di)將(jiang)近一倍半(ban)，因此，其潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)潤(run)滑(hua)(hua)膜(mo)的強度(du)(du)在所研(yan)究(jiu)的黏(nian)(nian)度(du)(du)范圍內是(shi)足夠的。而為了(le)使(shi)用(yong)黏(nian)(nian)度(du)(du)為70Pa·s的玻璃潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)時，在保持較薄的潤(run)滑(hua)(hua)膜(mo)的條件(jian)下，也能獲得較好(hao)的鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)表面質(zhi)量(liang)。
當擠(ji)壓(ya)低(di)塑性的(de)(de)(de)鋼種時，采(cai)用(yong)最佳(jia)黏度(du)值(zhi)的(de)(de)(de)玻璃(li)(li)潤(run)滑(hua)劑具有(you)特別重要的(de)(de)(de)意義(yi)。潤(run)滑(hua)劑最佳(jia)參數的(de)(de)(de)偏差都會(hui)導致擠(ji)壓(ya)雙(shuang)相不銹鋼管(guan)出(chu)現(xian)拉裂現(xian)象(xiang)。因此，獲得低(di)塑性質鋼管(guan)的(de)(de)(de)前(qian)提之一是采(cai)用(yong)能保(bao)證在(zai)橫斷面內金屬均勻流動的(de)(de)(de)潤(run)劑。即(ji)是采(cai)用(yong)的(de)(de)(de)保(bao)證在(zai)斷面內，前(qian)提是使用(yong)最佳(jia)黏度(du)的(de)(de)(de)玻璃(li)(li)潤(run)滑(hua)劑和將壞料(liao)中的(de)(de)(de)α相鐵素體(ti)含量控(kong)制在(zai)足夠低(di)的(de)(de)(de)水(shui)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(bu)銹(xiu)鋼(gang)管縱向解剖試樣的(de)金(jin)相(xiang)觀察表明，當(dang)潤滑劑不(bu)適當(dang)時，α相(xiang)以(yi)波紋(wen)狀層次存在，而且，裂紋(wen)的(de)端部為(wei)α相(xiang)成條狀分(fen)布(圖 4-4）。
由圖(tu) 4-4 可以看出，輕微(wei)變形的，處于波谷的被擠壓(ya)的金(jin)屬，局(ju)部的黏(nian)結到工具(ju)上。當(dang)受阻的金(jin)屬粒(li)子繞過(guo)局(ju)部的黏(nian)結區流動時(shi)，在金(jin)屬中產生了局(ju)部的破碎應力(li)導致(zhi)不銹鋼管表(biao)面(mian)裂紋的形成。
從上述(shu)擠壓(ya)(ya)不銹鋼管(guan)(guan)(guan)表(biao)面(mian)裂(lie)紋形(xing)成(cheng)(cheng)的機理可以看出(chu)，擠壓(ya)(ya)鋼管(guan)(guan)(guan)表(biao)面(mian)裂(lie)紋的形(xing)成(cheng)(cheng)與擠壓(ya)(ya)坯料的狀態有關。當(dang)擠壓(ya)(ya)不銹鋼管(guan)(guan)(guan)缺(que)陷處的α相(xiang)分布鑄態金屬時(shi)(shi)過(guo)低的塑(su)性(xing)和過(guo)高的α相(xiang)含量(liang)能導致缺(que)陷的形(xing)成(cheng)(cheng)（圖 3-10b ），而擠壓(ya)(ya)較(jiao)高塑(su)性(xing)的軋制坯料時(shi)(shi)，在(zai)同樣的金屬流動條件下沒有裂(lie)紋形(xing)成(cheng)(cheng)(圖 3-10a)。因(yin)此，從液體動力學理論的觀點來分析擠壓(ya)(ya)雙相(xiang)不銹鋼管(guan)(guan)(guan)的結(jie)果(guo)指出(chu)，擠壓(ya)(ya)效果(guo)僅在(zai)摩(mo)(mo)擦表(biao)面(mian)充分屏幕化(hua)的條件下才有意義。當(dang)沒有液態動力摩(mo)(mo)擦制度時(shi)(shi)，黏度不是決定潤(run)滑劑效果(guo)的因(yin)素，而金屬與工具實際的接(jie)觸面(mian)積成(cheng)(cheng)為其主要的特性(xing)因(yin)素。
試驗(yan)和(he)理論(lun)研究表明，潤(run)滑膜(mo)的(de)(de)(de)強度(du)主要決(jue)定于單位擠(ji)壓力，所使(shi)用的(de)(de)(de)玻璃潤(run)滑劑的(de)(de)(de)黏度(du)、金屬的(de)(de)(de)流動速度(du)和(he)模(mo)具的(de)(de)(de)形狀(zhuang)。
當采用硅酸鹽類潤(run)滑劑(ji)(ji)時，擠壓不銹鋼(gang)管具有(you)特點的表面(mian)缺陷之一是(shi)“斑痕”－可(ke)觀察到的不平度(du)和微小的斜棱。“斑痕”發展(zhan)的程(cheng)度(du)主要取決(jue)于變形區內熔化(hua)潤(run)滑劑(ji)(ji)的數(shu)量。
在液態(tai)潤滑制度下，不(bu)銹鋼管表面質量的(de)(de)改變(bian)(bian)(bian)與潤滑層(ceng)的(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化(hua)有(you)關。這種現象(xiang)在于(yu)(yu)，處于(yu)(yu)工(gong)具和(he)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)體之間的(de)(de)潤滑介質的(de)(de)作(zuo)用(yong)下，實現塑性(xing)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)。由于(yu)(yu)潤滑介質本(ben)身的(de)(de)不(bu)可壓(ya)縮性(xing)，而將實現塑性(xing)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)所需要的(de)(de)壓(ya)力傳遞(di)給變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)體。綜合結晶(jing)(jing)力學性(xing)能的(de)(de)各自異性(xing)，該壓(ya)力會導致斑痕的(de)(de)形(xing)(xing)成。由于(yu)(yu)多晶(jing)(jing)體受外力系的(de)(de)作(zuo)用(yong)，則塑性(xing)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)不(bu)是同時(shi)所有(you)的(de)(de)晶(jing)(jing)粒內開(kai)始。首先其在滑移平面方位(wei)取向(xiang)最有(you)利的(de)(de)晶(jing)(jing)粒內發生。
如(ru)上所述(shu)，可以設(she)定，由不同取(qu)向的品粒(li)成的多晶體(ti)的受壓變(bian)形(xing)圖如(ru)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)(run)滑(hua)劑變形(xing)(xing)(xing)時，晶(jing)(jing)粒(li)(li)的(de)(de)相(xiang)互影(ying)響(xiang)會消(xiao)除其(qi)過早的(de)(de)變形(xing)(xing)(xing)。而當帶潤(run)(run)滑(hua)劑變形(xing)(xing)(xing)時，則變形(xing)(xing)(xing)情況可能取決于潤(run)(run)滑(hua)層(ceng)的(de)(de)厚度(du)。靠近潤(run)(run)滑(hua)層(ceng)的(de)(de)個別晶(jing)(jing)粒(li)(li)的(de)(de)選擇(ze)性變形(xing)(xing)(xing)的(de)(de)程度(du)取決于晶(jing)(jing)粒(li)(li)的(de)(de)類型，即滑(hua)移系的(de)(de)數目。
多(duo)相(xiang)(xiang)合金的(de)(de)(de)(de)(de)選擇性(xing)變(bian)形(xing)幾率更大，因為(wei)這類(lei)合金的(de)(de)(de)(de)(de)結晶(jing)不僅區(qu)別(bie)(bie)于(yu)取向，而且還區(qu)別(bie)(bie)于(yu)化學組成(cheng)以及(ji)強度(du)特性(xing)，而且時(shi)常(chang)區(qu)別(bie)(bie)于(yu)晶(jing)間結合力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)強弱。如前所述，潤(run)滑劑(ji)密實(shi)性(xing)未遭破壞時(shi)，將不均勻地被擠(ji)壓(ya)(ya)進塑性(xing)金屬，在(zai)其表(biao)(biao)面上形(xing)成(cheng)與(yu)薄(bo)膜厚度(du)成(cheng)比(bi)例的(de)(de)(de)(de)(de)印痕。因此，潤(run)滑膜的(de)(de)(de)(de)(de)厚度(du)應(ying)該是最(zui)薄(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)。這可以借(jie)助于(yu)提高潤(run)滑劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)黏(nian)度(du)，或(huo)者靠(kao)提高擠(ji)壓(ya)(ya)速(su)度(du)來減少(shao)金屬與(yu)潤(run)滑墊接觸的(de)(de)(de)(de)(de)持續時(shi)間來達到。在(zai)許多(duo)情(qing)況下，這取決于(yu)潤(run)滑劑(ji)與(yu)金屬的(de)(de)(de)(de)(de)熱物理(li)性(xing)能，以及(ji)其間的(de)(de)(de)(de)(de)熱交(jiao)換條(tiao)件。而擠(ji)壓(ya)(ya)結果在(zai)實(shi)際(ji)上并不取決于(yu)玻(bo)(bo)璃潤(run)滑劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)化學成(cheng)分，僅要求其在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)過程中不會引起黏(nian)度(du)值的(de)(de)(de)(de)(de)改變(bian)。采(cai)用同(tong)樣的(de)(de)(de)(de)(de)黏(nian)度(du)值，而具(ju)有不同(tong)化學成(cheng)分的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃潤(run)滑劑(ji)擠(ji)壓(ya)(ya)后(hou)，得(de)到相(xiang)(xiang)應(ying)于(yu)大致相(xiang)(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)鋼管表(biao)(biao)面上的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)觀凹凸不平度(du)和(he)條(tiao)狀微(wei)觀組織的(de)(de)(de)(de)(de)彎曲程度(du)。
擠(ji)(ji)壓不(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)表面上的“水(shui)紋”來源于坯料在擠(ji)(ji)壓筒(tong)內(nei)鐓粗時(shi)，車削(xue)刀(dao)痕(hen)形(xing)成的微小疊痕(hen)。疊痕(hen)特別(bie)明(ming)顯(xian)地表現(xian)在擠(ji)(ji)壓模(mo)的圓(yuan)錐形(xing)部分。從(cong)擠(ji)(ji)壓模(mo)擠(ji)(ji)出(chu)的不(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)在模(mo)口處坯料表面開始(shi)劇烈地伸長，疊痕(hen)被拉長，并(bing)取決于其原始(shi)深度(du)(du)，在不(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)表面上以“水(shui)紋”的形(xing)式(shi)留下痕(hen)跡(ji)。當潤滑劑熔(rong)化的薄膜越厚(hou)時(shi)，疊痕(hen)也越大，并(bing)在通過模(mo)子后變得平(ping)滑，在管(guan)子表面形(xing)成更粗的水(shui)紋。采用(yong)合(he)乎要求的潤滑劑，當黏度(du)(du)系數n=70Pa·8時(shi)，可以很大程度(du)(du)地減輕上述缺陷形(xing)成的機(ji)理作(zuo)用(yong) （圖 4-7）。
曾經采用表(biao)面粗(cu)(cu)糙度R.=2.5~5μm(V5)的(de)離(li)心鑄造(zao)管(guan)(guan)(guan)坯(pi)擠壓成管(guan)(guan)(guan)子后(hou)，檢查其表(biao)面質(zhi)量，結(jie)果由于不(bu)銹鋼管(guan)(guan)(guan)表(biao)面粗(cu)(cu)糙度和疊痕嚴重而報(bao)廢。對于擠壓管(guan)(guan)(guan)坯(pi)金(jin)屬的(de)試驗研究表(biao)明，鑄坯(pi)具有(you)相(xiang)對于坯(pi)料(liao)的(de)軸心徑向(xiang)取(qu)向(xiang)的(de)粗(cu)(cu)大樹枝狀(zhuang)奧氏(shi)體柱狀(zhuang)晶的(de)獨特(te)結(jie)構，導(dao)致其在變形時對金(jin)屬流動產(chan)生很大的(de)影響。
軋(ya)坯圓柱形(xing)(xing)試樣鐓粗之后(hou)擁有表面(mian)光滑(hua)正確的(de)鼓(gu)形(xing)(xing)試樣（圖 4-8 a）。鑄(zhu)(zhu)坯圓柱形(xing)(xing)試樣鐓粗之后(hou)則具有中心樹枝狀奧氏體(ti)拉(la)長的(de)橢圓形(xing)(xing)狀。在鑄(zhu)(zhu)造金屬的(de)側(ce)面(mian)，得帶微小疊痕(hen)的(de)粗糙表面(mian)當變形(xing)(xing)程度(du)提高時，疊痕(hen)擴大。
上述軋(ya)坯和離心鑄坯的(de)鐓粗試驗(yan)結(jie)果(guo)可(ke)以揭示離心鑄坯擠壓時，形(xing)成制品表(biao)面粗糙的(de)原因。
鑄態金屬(shu)(shu)化(hua)學成分的(de)不均(jun)勻性和粗晶(jing)結構引起金屬(shu)(shu)微觀組織的(de)不均(jun)勻性，導(dao)(dao)致(zhi)其力學性能的(de)不均(jun)勻。在鐓粗過程中，金屬(shu)(shu)充滿擠(ji)壓(ya)(ya)筒時，導(dao)(dao)致(zhi)管坯(pi)表(biao)(biao)(biao)面(mian)粗糙。坯(pi)料表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)粗糙度(du)不取(qu)決于玻璃潤滑劑的(de)選擇。擠(ji)壓(ya)(ya)前(qian)空(kong)心坯(pi)表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)粗糙同樣會惡化(hua)鋼管的(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)質(zhi)量(liang)。
鐓(dui)粗過(guo)程(cheng)中較小的鐓(dui)鍛(duan)比(bi)可減小鐓(dui)粗后空心坯的表面粗糙程(cheng)度。
當擠壓(ya)鑄態金屬時(shi)，采用具(ju)有更薄潤(run)滑(hua)膜的(de)結晶型潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)取(qu)代玻璃潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)以取(qu)得較(jiao)好的(de)效果。擠壓(ya)鋼管表面的(de)最(zui)普遍的(de)缺陷(xian)是斑(ban)痕(hen)和劃傷，其產生是由于對擠壓(ya)過程參數中(zhong)玻璃潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)黏度的(de)選(xuan)擇不當造成的(de)。同樣，如坯料前端(duan)棱角倒圓半(ban)徑不足，會(hui)導致由于擠壓(ya)時(shi)校緣過冷，在擠壓(ya)模旁(pang)出現停(ting)滯區(qu)，并(bing)將其拉入變(bian)形區(qu)內而導致鋼管表面拉痕(hen)缺陷(xian)。
為(wei)了獲得良好的不銹鋼(gang)管內表面質量，必須(xu)使用較小(xiao)粒(li)度（0.4mm以下）的玻(bo)璃潤滑(hua)(hua)劑(ji)，但(dan)對于(yu)帶通(tong)制冷卻(que)芯體和金(jin)屬(shu)變形高流速(su)的擠壓工(gong)序，雖然其(qi)對鋼(gang)管內表面有導致刮傷和氣孔缺陷的危險，其(qi)潤滑(hua)(hua)的原始參數(shu)可(ke)不必像玻(bo)璃墊那樣選擇在潤滑(hua)(hua)層(ceng)內具有溫度區別的雙層(ceng)擠壓玻(bo)璃潤滑(hua)(hua)墊。
為了獲得(de)優良(liang)的(de)鋼管內表面，在擠壓前向管坯內孔精確地(di)計(ji)量(liang)和(he)均勻地(di)供(gong)給(gei)潤滑劑具有很大的(de)意義。
一般向管坯(pi)(pi)(pi)內(nei)(nei)孔供給玻(bo)璃潤滑(hua)劑粉末(mo)的分量(liang)借助于半圓形(xing)長勺(shao)盛滿玻(bo)璃潤滑(hua)劑粉未(wei)后伸入(ru)并傾倒(dao)在坯(pi)(pi)(pi)料(liao)內(nei)(nei)孔內(nei)(nei)，然(ran)后通過坯(pi)(pi)(pi)料(liao)在鋪(pu)滿玻(bo)璃粉的斜臺板上(shang)滾動或在一個旋(xuan)轉(zhuan)的裝滿玻(bo)璃粉的布(bu)料(liao)裝置下轉(zhuan)動時，玻(bo)璃潤滑(hua)劑即均(jun)勻地分布(bu)并熔化在內(nei)(nei)孔表面上(shang)。
當送(song)入到坯料(liao)內孔的(de)玻璃潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)(ji)不能做(zuo)到均勻(yun)地覆蓋在坯料(liao)的(de)內表面時，就會(hui)導致(zhi)管(guan)材(cai)內表面的(de)一(yi)側由于潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)(ji)過量而(er)引起擠壓(ya)鋼管(guan)內表面產(chan)生(sheng)氣泡(pao)和巨大的(de)斑(ban)痕缺陷(xian)。而(er)另一(yi)側則(ze)因為潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)(ji)的(de)不足而(er)出現劃傷帶。為了(le)避免(mian)上述(shu)缺陷(xian)的(de)產(chan)生(sheng)，必須根(gen)據擠壓(ya)鋼管(guan)的(de)不同規格，采用(yong)不同尺寸的(de)送(song)粉長勺，控(kong)制送(song)入管(guan)坯內孔的(de)玻璃潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)(ji)數量。
控制對不同規格鋼管擠(ji)壓坯料(liao)內孔的布粉(fen)數量，建(jian)議通過以下經驗(yan)公式計算送粉(fen)半圓(yuan)形(xing)長勺的直徑：
潤滑(hua)劑(ji)的(de)(de)噴涂均勻度(du)還取決于(yu)磨(mo)碎程度(du)（玻(bo)璃(li)(li)粉的(de)(de)粒(li)度(du)）。粉塵狀的(de)(de)潤滑(hua)劑(ji)（顆粒(li)直徑小(xiao)于(yu)0.1mm)沿管坯內表面分布的(de)(de)均勻程度(du)要比粗粉差一些。當(dang)采用玻(bo)璃(li)(li)粉的(de)(de)粒(li)度(du)為0.25~0.40mm 時，能得到最(zui)佳內表面質量的(de)(de)擠(ji)壓(ya)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管。
非常重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)一(yi)點是，要(yao)(yao)采(cai)用內(nei)孔(kong)直(zhi)徑(jing)不超過擠壓(ya)芯棒(bang)直(zhi)徑(jing)5~7mm的(de)(de)(de)空心(xin)管坯。否則在鐓(dui)粗時，潤(run)滑墊(dian)(dian)的(de)(de)(de)材料(liao)會擠入管坯和芯棒(bang)之間的(de)(de)(de)縫(feng)隙(xi)，而(er)導致擠壓(ya)鋼管內(nei)壁的(de)(de)(de)氣孔(kong)和刮傷缺陷。并且，隨(sui)著管坯和芯棒(bang)間縫(feng)隙(xi)的(de)(de)(de)增大(da)，不銹鋼管內(nei)表(biao)面缺陷的(de)(de)(de)數量和范圍增加。當采(cai)用爐渣(zha)和結晶型潤(run)滑劑制作潤(run)滑墊(dian)(dian)時，這一(yi)點尤為重要(yao)(yao)。嚴格(ge)地講，這類潤(run)滑劑不適(shi)合(he)管坯內(nei)表(biao)面的(de)(de)(de)潤(run)滑。
此外(wai)，當滾涂玻(bo)璃粉時，如在坯料(liao)外(wai)表面(mian)(mian)上聚集(ji)厚(hou)厚(hou)的(de)(de)一(yi)(yi)層(ceng)玻(bo)璃粉，將(jiang)會(hui)導致擠壓鋼(gang)管外(wai)表面(mian)(mian)嚴重(zhong)的(de)(de)“樺樹(shu)皮痕(hen)”缺(que)陷(xian)。為了(le)消除這(zhe)一(yi)(yi)缺(que)陷(xian)，曾研究(jiu)使用天(tian)然礦物質作為潤(run)(run)滑劑，促使其形成薄(bo)薄(bo)的(de)(de)一(yi)(yi)層(ceng)潤(run)(run)滑膜(mo)，而無需復雜地修補失去連續(xu)性的(de)(de)坯料(liao)表面(mian)(mian)潤(run)(run)滑層(ceng)。
對各種礦物質(zhi)黏(nian)度(du)及(ji)熱物理參(can)數的(de)(de)(de)研究表明，在(zai)(zai)1150~1250℃溫度(du)范(fan)圍(wei)內(nei)，用(yong)于坯(pi)料(liao)外表面(mian)滾(gun)粉的(de)(de)(de)在(zai)(zai)每硼石和(he)硅鈣(gai)硼石一鈣(gai)鐵輝石一石榴(liu)石完全符合潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)。而采用(yong)這類潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)實(shi)際效(xiao)果(guo)在(zai)(zai)于潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)能均(jun)(jun)勻地(di)滾(gun)涂到環料(liao)的(de)(de)(de)外表面(mian)。但操作時(shi)(shi)(shi)，粗糙地(di)撒粉到斜(xie)滾(gun)板(ban)上，引起(qi)在(zai)(zai)坯(pi)料(liao)上玻璃層薄的(de)(de)(de)地(di)方先(xian)熔化而成斑點(dian)覆(fu)蓋在(zai)(zai)其表面(mian)上。穿(chuan)孔或擠(ji)壓時(shi)(shi)(shi)，變(bian)形(xing)區(qu)的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)膜失去連續性，不僅導致空心坯(pi)和(he)擠(ji)壓鋼(gang)管的(de)(de)(de)內(nei)表面(mian)缺(que)陷，而且引起(qi)管坯(pi)和(he)鋼(gang)管的(de)(de)(de)壁厚(hou)不均(jun)(jun)，同時(shi)(shi)(shi)也降低了穿(chuan)孔筒和(he)擠(ji)壓筒內(nei)襯的(de)(de)(de)使用(yong)壽命(ming)。只有均(jun)(jun)勻地(di)滾(gun)涂潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)時(shi)(shi)(shi)，才能滿足穿(chuan)孔和(he)擠(ji)壓對潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)工藝(yi)要(yao)求(qiu)。
在擠(ji)壓(ya)時，擠(ji)壓(ya)筒(tong)內襯的(de)(de)直(zhi)徑對于擠(ji)壓(ya)坯料表(biao)面潤(run)(run)滑用(yong)的(de)(de)潤(run)(run)滑墊的(de)(de)致密度(du)(du)的(de)(de)要求具有重(zhong)要意義。使(shi)用(yong)結(jie)(jie)晶(jing)型潤(run)(run)滑劑和(he)使(shi)用(yong)玻璃潤(run)(run)滑劑的(de)(de)情況不(bu)同。結(jie)(jie)品型潤(run)(run)滑劑在使(shi)用(yong)時，其和(he)高溫坯料接觸后沒有逐(zhu)漸軟化(hua)的(de)(de)過程，而(er)是(shi)當其表(biao)面層(ceng)達到熔(rong)化(hua)國度(du)(du)時，瞬時地熔(rong)化(hua)。并且熔(rong)融態的(de)(de)結(jie)(jie)晶(jing)型潤(run)(run)滑劑具有很低的(de)(de)黏度(du)(du)。一般認為，在高溫下潤(run)(run)滑劑的(de)(de)低黏度(du)(du)會導致高壓(ya)下擠(ji)壓(ya)時的(de)(de)不(bu)良效果。
但(dan)正是(shi)由于這(zhe)類潤滑劑(ji)在擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi)(shi)迅(xun)速地由固態(tai)過渡到(dao)液態(tai)，以(yi)及當溫(wen)度降低時(shi)(shi)又迅(xun)速地由液態(tai)轉(zhuan)變為固態(tai)的(de)特性，使擠(ji)壓(ya)(ya)鋼管的(de)質量得(de)到(dao)了(le)改善，消(xiao)除(chu)了(le)不銹鋼管上的(de)裂紋缺(que)陷(xian)。這(zhe)是(shi)由于當潤滑劑(ji)的(de)表(biao)(biao)層(ceng)(ceng)達到(dao)熔(rong)(rong)化(hua)溫(wen)度時(shi)(shi)，即瞬時(shi)(shi)的(de)熔(rong)(rong)化(hua)并由被擠(ji)出的(de)金屬帶出模孔，均(jun)勻地覆蓋(gai)在鋼管表(biao)(biao)面上，在擠(ji)壓(ya)(ya)模的(de)出口(kou)處已(yi)不存在潤滑墊，而熔(rong)(rong)化(hua)的(de)覆蓋(gai)在制(zhi)品表(biao)(biao)面上的(de)潤滑劑(ji)薄膜與冷態(tai)的(de)工具相接觸(chu)，并迅(xun)速地凝結成(cheng)極薄的(de)制(zhi)品表(biao)(biao)面覆蓋(gai)層(ceng)(ceng)，急劇地提高了(le)潤滑層(ceng)(ceng)的(de)屏幕特性。雖(sui)然結晶型潤滑劑(ji)的(de)熔(rong)(rong)化(hua)溫(wen)度有很(hen)大的(de)差(cha)別，而對(dui)得(de)到(dao)的(de)無(wu)裂紋缺(que)陷(xian)的(de)不銹鋼管來(lai)看其潤滑層(ceng)(ceng)的(de)強度已(yi)是(shi)足夠的(de)了(le)。
結(jie)晶型潤(run)滑(hua)(hua)劑對于擠壓(ya)不(bu)銹鋼管(guan)表面(mian)質量具有的(de)(de)(de)(de)較實質性的(de)(de)(de)(de)影響的(de)(de)(de)(de)是潤(run)滑(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)(de)數量。當潤(run)滑(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)(de)熔化溫(wen)度(du)(du)與(yu)擠壓(ya)過程溫(wen)度(du)(du)相適(shi)應(ying)時(shi)，獲得了最(zui)佳結(jie)果(guo)。即潤(run)滑(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)(de)熔化溫(wen)度(du)(du)與(yu)擠壓(ya)過程坯料金(jin)屬溫(wen)度(du)(du)之差(cha)取決于變形材(cai)料，其(qi)最(zui)佳值應(ying)為80~150℃.當上述溫(wen)差(cha)增大時(shi)，會導致鋼管(guan)表面(mian)質量惡化，這可在采用低(di)黏度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃潤(run)滑(hua)(hua)劑時(shi)能觀(guan)察到。而當該(gai)溫(wen)差(cha)減小時(shi)會導致劃傷缺陷。
曾采用(yong)高(gao)(gao)爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)渣來制作在(zai)1150~1200℃溫(wen)度范圍內使(shi)用(yong)的(de)(de)潤滑墊。但高(gao)(gao)爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)渣的(de)(de)潤滑機理與玻璃(li)和結晶型(xing)潤滑劑相比(bi)較的(de)(de)主要區別在(zai)于，高(gao)(gao)爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)渣的(de)(de)熔化溫(wen)度高(gao)(gao)達(da)1280~1320℃,相應的(de)(de)擠壓(ya)溫(wen)度為1180~1200℃。
從粒化(hua)的(de)高爐(lu)爐(lu)渣加(jia)熱(re)時(shi)(shi)的(de)放(fang)熱(re)效應（圖(tu) 4-9）可以看出(chu)，在實驗室爐(lu)內慢速加(jia)熱(re)時(shi)(shi)爐(lu)溫(wen)和(he)渣溫(wen)的(de)變化(hua)特(te)點在850~950℃溫(wen)度下，爐(lu)渣發生玻璃狀成(cheng)分的(de)再結晶和(he)使潤(run)滑(hua)劑補充加(jia)熱(re)的(de)放(fang)熱(re)反應。
在850~950℃溫度下(xia)，預焙燒過的爐(lu)渣無放(fang)熱效應。高爐(lu)爐(lu)渣的潤(run)滑(hua)作用是當(dang)潤(run)滑(hua)墊(dian)(dian)的表面與變形金屬接(jie)觸(chu)時被加(jia)熱到接(jie)近金屬變形時的溫度。而同時發生的再(zai)結(jie)晶放(fang)熱反應，導致潤(run)滑(hua)墊(dian)(dian)的表層溫度提高到1300~1320℃,在此溫度下(xia)，潤(run)滑(hua)墊(dian)(dian)表面熔化，并使拼壓過程正常地進行。
應該指出(chu)，使(shi)用(yong)在950℃下專門焙燒的高(gao)爐爐渣(zha)潤(run)(run)滑墊時，由于爐渣(zha)來不(bu)(bu)及熔(rong)化(hua)，擠壓不(bu)(bu)銹鋼管表面(mian)出(chu)現嚴(yan)重的擦傷。可見(jian)高(gao)爐爐渣(zha)與熱(re)(re)環(huan)料(liao)緊密接(jie)時，在爐渣(zha)再(zai)結晶的放(fang)熱(re)(re)效應和變形(xing)熱(re)(re)的同時作用(yong)下才會(hui)有效。而當沒有放(fang)熱(re)(re)效應或無變形(xing)熱(re)(re)的情況(kuang)下，達(da)不(bu)(bu)到(dao)(dao)爐渣(zha)熔(rong)化(hua)所(suo)需要的溫度(du)時，也起(qi)不(bu)(bu)到(dao)(dao)潤(run)(run)滑劑(ji)的作用(yong)。因為(wei)爐渣(zha)再(zai)結晶熱(re)(re)在變形(xing)開始前來不(bu)(bu)及傳遞開，所(suo)以(yi)爐渣(zha)作為(wei)不(bu)(bu)銹鋼管坯內表面(mian)的潤(run)(run)滑劑(ji)是不(bu)(bu)合適的。
