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工业铝型材挤压产品的组织
艾普斯 丨 2017.07.31 丨 1971
就工业铝型材实际生产中广泛采用的普通热挤压而言,工业铝型材挤压产品的组织与其他加工方法相比,其特点是在工业铝型材的断面与长度方向上都不均匀,一般是头部晶粒很大,尾部晶粒细小;中心晶粒粗大,外层晶粒细小。
但是,在挤压软合金类工业铝型材时,也可能工业铝型材中后段的晶粒度比前端大;挤压工业铝型材产品组织不均匀性的另一个特点是部分铝型材挤压产品表面出现粗大晶粒组织。工业铝型材挤压产品的前端中心部分,由于变形不足,特别是在挤压比很小(λ<5)时,常保留一定程度的铸造组织。因此,生产中按照工业铝型材壁厚或棒材直径的不同,规定前端切去100—300mm的几何废料。
在工业铝型材挤压产品的中段主要部分上,变形程度较大(λ≥10—12)时,其组织和性能基本上是均匀的。变形程度较小(λ≤6-10)时,其中心和周边上的组织特征仍然是不均匀的,而且变形程度小,这中不均匀性越大。
工业铝型材挤压产品的组织断面上和长度上出现不均匀,主要是由不均匀变形而引起的。根据挤压流动变形状约束和摩擦阻力作用,使外层金属主要承受剪切变形,且一般情况下金属的实际变形程度由外层向内逐渐减少,所以在挤压工业铝型材产品断面上会出现组织不均匀;在工业铝型材产品长度上,同样是由于模子形状的约束和外摩擦的作用,金属流动不均匀性逐渐增加,所承受的附加剪切变形程度逐渐增加,从而使晶粒遭受破碎的程度由工业铝型材产品的前端向后端逐渐增大,导致工业铝型材产品长度上的组织不均匀。
造成工业铝型材挤压产品不均匀性的另一因素是挤压温度与速度的变化。在挤压软合金的工业铝型材产品时,坯料的加热温度与挤压筒温度相差不大,当挤压比较大或挤压速度较快时,由于变形热与坯料表面的摩擦效应较大,挤压中后期变形区温度明显升高,因此也可能出现工业铝型材产品的中后段的晶粒度比前端大的现象。
但是,在挤压软合金类工业铝型材时,也可能工业铝型材中后段的晶粒度比前端大;挤压工业铝型材产品组织不均匀性的另一个特点是部分铝型材挤压产品表面出现粗大晶粒组织。工业铝型材挤压产品的前端中心部分,由于变形不足,特别是在挤压比很小(λ<5)时,常保留一定程度的铸造组织。因此,生产中按照工业铝型材壁厚或棒材直径的不同,规定前端切去100—300mm的几何废料。
在工业铝型材挤压产品的中段主要部分上,变形程度较大(λ≥10—12)时,其组织和性能基本上是均匀的。变形程度较小(λ≤6-10)时,其中心和周边上的组织特征仍然是不均匀的,而且变形程度小,这中不均匀性越大。
工业铝型材挤压产品的组织断面上和长度上出现不均匀,主要是由不均匀变形而引起的。根据挤压流动变形状约束和摩擦阻力作用,使外层金属主要承受剪切变形,且一般情况下金属的实际变形程度由外层向内逐渐减少,所以在挤压工业铝型材产品断面上会出现组织不均匀;在工业铝型材产品长度上,同样是由于模子形状的约束和外摩擦的作用,金属流动不均匀性逐渐增加,所承受的附加剪切变形程度逐渐增加,从而使晶粒遭受破碎的程度由工业铝型材产品的前端向后端逐渐增大,导致工业铝型材产品长度上的组织不均匀。
造成工业铝型材挤压产品不均匀性的另一因素是挤压温度与速度的变化。在挤压软合金的工业铝型材产品时,坯料的加热温度与挤压筒温度相差不大,当挤压比较大或挤压速度较快时,由于变形热与坯料表面的摩擦效应较大,挤压中后期变形区温度明显升高,因此也可能出现工业铝型材产品的中后段的晶粒度比前端大的现象。