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工業(yè)鋁型材擠壓產(chǎn)品的組織

艾普斯   丨  2017.07.31   丨  2146
就工業(yè)鋁型材實(shí)際生產(chǎn)中廣泛采用的普通熱擠壓而言,工業(yè)鋁型材擠壓產(chǎn)品的組織與其他加工方法相比,其特點(diǎn)是在工業(yè)鋁型材的斷面與長度方向上都不均勻,一般是頭部晶粒很大,尾部晶粒細(xì)小;中心晶粒粗大,外層晶粒細(xì)小。

但是,在擠壓軟合金類工業(yè)鋁型材時(shí),也可能工業(yè)鋁型材中后段的晶粒度比前端大;擠壓工業(yè)鋁型材產(chǎn)品組織不均勻性的另一個(gè)特點(diǎn)是部分鋁型材擠壓產(chǎn)品表面出現(xiàn)粗大晶粒組織。工業(yè)鋁型材擠壓產(chǎn)品的前端中心部分,由于變形不足,特別是在擠壓比很小(λ<5)時(shí),常保留一定程度的鑄造組織。因此,生產(chǎn)中按照工業(yè)鋁型材壁厚或棒材直徑的不同,規(guī)定前端切去100—300mm的幾何廢料。

                                                                                    工業(yè)鋁型材圍欄

在工業(yè)鋁型材擠壓產(chǎn)品的中段主要部分上,變形程度較大(λ≥10—12)時(shí),其組織和性能基本上是均勻的。變形程度較小(λ≤6-10)時(shí),其中心和周邊上的組織特征仍然是不均勻的,而且變形程度小,這中不均勻性越大。

工業(yè)鋁型材擠壓產(chǎn)品的組織斷面上和長度上出現(xiàn)不均勻,主要是由不均勻變形而引起的。根據(jù)擠壓流動變形狀約束和摩擦阻力作用,使外層金屬主要承受剪切變形,且一般情況下金屬的實(shí)際變形程度由外層向內(nèi)逐漸減少,所以在擠壓工業(yè)鋁型材產(chǎn)品斷面上會出現(xiàn)組織不均勻;在工業(yè)鋁型材產(chǎn)品長度上,同樣是由于模子形狀的約束和外摩擦的作用,金屬流動不均勻性逐漸增加,所承受的附加剪切變形程度逐漸增加,從而使晶粒遭受破碎的程度由工業(yè)鋁型材產(chǎn)品的前端向后端逐漸增大,導(dǎo)致工業(yè)鋁型材產(chǎn)品長度上的組織不均勻。

造成工業(yè)鋁型材擠壓產(chǎn)品不均勻性的另一因素是擠壓溫度與速度的變化。在擠壓軟合金的工業(yè)鋁型材產(chǎn)品時(shí),坯料的加熱溫度與擠壓筒溫度相差不大,當(dāng)擠壓比較大或擠壓速度較快時(shí),由于變形熱與坯料表面的摩擦效應(yīng)較大,擠壓中后期變形區(qū)溫度明顯升高,因此也可能出現(xiàn)工業(yè)鋁型材產(chǎn)品的中后段的晶粒度比前端大的現(xiàn)象。
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