馬步云

摘 要：鋁合金是一項(xiàng)重要的金屬材料，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的較為廣泛，并在我國(guó)工業(yè)中發(fā)揮較為重要的作用。本文主要探討了鋁合金反向擠壓注意的一些問(wèn)題，以此加強(qiáng)鋁合金生產(chǎn)工藝，保證金屬制品質(zhì)量，促進(jìn)工業(yè)的不斷發(fā)展。

關(guān)鍵詞：鋁合金；反向擠壓；問(wèn)題

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.040

隨著我國(guó)工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，促進(jìn)反向擠壓技術(shù)的不斷進(jìn)步，而在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，金屬擠壓制品應(yīng)用的較為廣泛，而且隨著我國(guó)人們生活水平的不斷提高，對(duì)金屬制品的要求越來(lái)越高，所以對(duì)金屬擠壓制品工藝的提升至關(guān)重要。在鋁合金反向擠壓過(guò)程中，應(yīng)注意一些問(wèn)題，以此不斷提升鋁合金工業(yè)材反向擠壓工業(yè)水平。

1 反向擠壓時(shí)的擠壓力

在反向擠壓過(guò)程中，對(duì)于坯料與擠壓筒，其兩者之間不會(huì)產(chǎn)生摩擦，同時(shí)與正壓擠壓相比，反向擠壓力要小，一般要小30%-40%范圍之內(nèi)。因此在反向擠壓過(guò)程中，采用的擠壓比，要比正向擠壓更大。同時(shí)為降低擠壓速度，擠壓溫度應(yīng)相對(duì)較低，通過(guò)反向擠壓，可以使得制品表面質(zhì)量得到提升。在對(duì)鋁合金金棒材反向擠壓過(guò)程中，通過(guò)對(duì)擠壓狀況進(jìn)行觀察，可以看出擠壓力在后期呈上升趨勢(shì)，而對(duì)于鋁合金反向擠壓正好與之相反，在后期擠壓力處于處于緩慢下降的趨勢(shì)，之后逐漸趨于穩(wěn)定。

從圖1中，可以看出正向鋁合金棒材以及反向擠壓鋁合金棒材的最大擠壓力出現(xiàn)時(shí)機(jī)不同。對(duì)于正向擠壓鋁合金棒材，制品要從?？琢鞒鐾黄茢D壓階段，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)最大擠壓力。從?？字辛鞒鼋饘龠^(guò)程中，會(huì)對(duì)筒內(nèi)的坯料長(zhǎng)度發(fā)生變化，一般會(huì)使其變短，與此同時(shí)擠壓力也會(huì)發(fā)生變化，會(huì)呈直線下降趨勢(shì)。而最大值的出現(xiàn)則是基本擠壓階段快要結(jié)束時(shí)。而在反向擠壓過(guò)程中，擠壓力變化趨勢(shì)正好與正向擠壓相反，在擠壓過(guò)程中，擠壓力在開(kāi)始階段為恒定的，擠壓力上升主要出現(xiàn)在擠壓過(guò)程進(jìn)行到一定階段。

反向擠壓棒材時(shí)，擠壓力上升出現(xiàn)在后期的原因主要有以下幾個(gè)方面：（1）在反向擠壓過(guò)程中，隨著壓出制品長(zhǎng)度的不斷增加，主延伸變形也隨之增大，而變形量大小，與擠壓力成正比。（2）擠壓筒內(nèi)坯料受到三向壓應(yīng)力作用下，不斷增大了密度，同時(shí)還提高其變形抗力。（3）在反向擠壓過(guò)程中，溫度上升幅度下，一般在30℃-50℃范圍之內(nèi)，同時(shí)在此過(guò)程中，還具有較強(qiáng)的加工硬化作用。熱加工時(shí)，加工硬化需要加工一定程度上才能凸顯出來(lái)。（4）通過(guò)對(duì)圖1的觀察，可以發(fā)現(xiàn)正向擠壓管材以及反向擠壓管材在開(kāi)始階段，對(duì)于擠壓力的變化情況基本相似，擠壓里會(huì)隨著擠壓過(guò)程的不斷進(jìn)行，逐漸趨于穩(wěn)定。擠壓力下降緩慢主要受到穿孔針的摩擦作用的影響，即穿孔鎮(zhèn)上的摩擦力會(huì)隨著筒內(nèi)坯料長(zhǎng)度的縮短而逐漸減少，進(jìn)而造成擠壓力下降。

2 反向擠壓制品的粗晶環(huán)和粗晶芯

2.1 反向擠壓制品的粗晶環(huán)

反向擠壓制品的粗晶環(huán)出現(xiàn)的情況，主要包括以下兩種，一種為粗晶環(huán)出現(xiàn)在擠壓過(guò)程中，另一種粗晶環(huán)出現(xiàn)在制品經(jīng)過(guò)熱處理后。由于純鋁、鋁鎂系合金的再結(jié)溫度比較低，受擠壓溫度的影響，會(huì)使其進(jìn)行再結(jié)晶，同時(shí)還會(huì)使晶粒變大，進(jìn)而使得粗晶環(huán)出現(xiàn)在制品的尾部。而硬鋁、超硬鋁以及鍛鋁合金，具有較大的結(jié)晶溫度，在擠壓溫度的影響下，結(jié)晶情況不會(huì)發(fā)生。但是之后需要需要對(duì)金屬制品進(jìn)行熱處理，這時(shí)才能出現(xiàn)結(jié)晶，同時(shí)也會(huì)使得結(jié)晶增加在擠壓過(guò)程中，鋁合金反向及壓制品不會(huì)出現(xiàn)粗晶環(huán)現(xiàn)象。但是在通過(guò)對(duì)法相擠壓棒材的熱處理，會(huì)使粗晶環(huán)現(xiàn)象出現(xiàn)，這一點(diǎn)與正向擠壓相同。不同的是粗晶環(huán)深度較小、晶粒較細(xì)。圖2中鋁合金為2A50，采用的棒材為φ120mm，正擠壓棒材粗晶環(huán)和反擠壓棒材粗晶環(huán)的深度分別能夠達(dá)到26mm和15mm，同時(shí)正擠壓晶粒和反擠壓晶粒分別為7.5級(jí)和3級(jí)。

2.2 反向擠壓棒材的粗晶芯

反向擠壓棒材的尾端中心部門(mén)也會(huì)出現(xiàn)粗晶芯，而且晶粒比較粗大，在正壓擠壓過(guò)程中，這一現(xiàn)象沒(méi)有存在。在反向擠壓過(guò)程中，坯料采用整體向前推進(jìn)的方式，從模孔流出來(lái)的是前面的金屬，對(duì)于后面的金屬，未發(fā)生過(guò)變形，對(duì)于邊部和中心部位的金屬，會(huì)從?？字型瑫r(shí)流出來(lái)。在擠壓后期，對(duì)金屬中心的補(bǔ)充，會(huì)存在一定的困難，邊部金屬逐漸向?？走M(jìn)行流動(dòng)時(shí)，邊部金屬與未變形金屬會(huì)產(chǎn)生摩擦，使得晶粒出現(xiàn)嚴(yán)重的破碎，經(jīng)過(guò)淬火后，會(huì)使制品產(chǎn)生較大的晶粒。想要將反向擠壓棒材的粗晶芯切除，可以采用增大棒材切尾長(zhǎng)度的方式。

3 紡錘體核組織

紡錘體”的核組織主要存在于單孔模反向擠壓鋁合金棒材的中心縮尾處，同時(shí)也可以存在單孔模反向擠壓鋁合金棒材縮尾的前端，同時(shí)類(lèi)似于紡錘體”的核組織是沿縱向進(jìn)行分布，在正向擠壓過(guò)程中，不存在這一現(xiàn)象。

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（上接第45頁(yè)）

紡錘體核組織的結(jié)構(gòu)主要有兩部分組成，一部分為殘留的鑄造組織，該組織也是核的中心，另一部分為變形組織，邊部存在該組織。紡錘體核組織出現(xiàn)的原因主要是由于將要完成擠壓過(guò)程時(shí)，對(duì)于正對(duì)著?？字行牡呐髁辖饘?，且該金屬緊靠堵頭，這一部分既沒(méi)有產(chǎn)生塑形變形，同時(shí)被邊部流動(dòng)金屬夾持，進(jìn)而使其進(jìn)入到制品中心。紡錘體核組織與反向擠壓棒材的粗晶芯問(wèn)題解決方式是相同的，都可以采用增大切尾長(zhǎng)度方式。

4 總結(jié)

擠壓力變化在反向擠壓過(guò)程中呈上升趨勢(shì)，在擠壓制品的尾端，不僅會(huì)出現(xiàn)粗晶芯的問(wèn)題，同時(shí)還出現(xiàn)了紡錘體核組織，這兩種現(xiàn)象的存在，都擠壓生產(chǎn)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生一定的影響所以在擠壓過(guò)程中，相關(guān)工作者一定要重視鋁合金反向擠壓?jiǎn)栴}，通過(guò)增大切尾長(zhǎng)度的方式，解決紡錘體核組織與反向擠壓棒材的粗晶芯問(wèn)題，以此促進(jìn)鋁合金反向擠壓過(guò)程的順利進(jìn)行。筆者認(rèn)為目前我國(guó)相關(guān)工作者對(duì)鋁合金反向擠壓?jiǎn)栴}研究的仍然較少，所以未來(lái)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鋁合金反向擠壓過(guò)程的分析和研究，以此不斷提高金屬制品的質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)工業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展，這對(duì)于我國(guó)社會(huì)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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