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工業(yè)鋁型材擠壓產品的組織

艾普斯   丨  2017.07.31   丨  1968
就工業(yè)鋁型材實際生產中廣泛采用的普通熱擠壓而言,工業(yè)鋁型材擠壓產品的組織與其他加工方法相比,其特點是在工業(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,尾部晶粒細小;中心晶粒粗大,外層晶粒細小。

但是,在擠壓軟合金類工業(yè)鋁型材時,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)鋁型材產品組織不均勻性的另一個特點是部分鋁型材擠壓產品表面出現(xiàn)粗大晶粒組織。工業(yè)鋁型材擠壓產品的前端中心部分,由于變形不足,特別是在擠壓比很小(λ<5)時,常保留一定程度的鑄造組織。因此,生產中按照工業(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)鋁型材擠壓產品的中段主要部分上,變形程度較大(λ≥10—12)時,其組織和性能基本上是均勻的。變形程度較小(λ≤6-10)時,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際變形程度由外層向內逐漸減少,所以在擠壓工業(yè)鋁型材產品斷面上會出現(xiàn)組織不均勻;在工業(yè)鋁型材產品長度上,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)鋁型材產品的前端向后端逐漸增大,導致工業(yè)鋁型材產品長度上的組織不均勻。

造成工業(yè)鋁型材擠壓產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)鋁型材產品時,坯料的加熱溫度與擠壓筒溫度相差不大,當擠壓比較大或擠壓速度較快時,由于變形熱與坯料表面的摩擦效應較大,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)鋁型材產品的中后段的晶粒度比前端大的現(xiàn)象。