材料成型工艺学挤压部分复习资料.docx

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1、材料成型工艺学挤压部分复习资料1画出普通正向挤压的示意图，标出各部分的名称。挤压力2 .圆棒材正向挤压时挤压力随挤压行程的变化特征是什么，解释变化的原因？/如图，正向挤压时，挤压力随挤压行程的增加先急剧增加，再减小，最后又增加。/填充挤压阶段：金属在挤压杆的作用下首先充满挤压筒和模孔，挤压力急剧升高；/IIl因为随着挤压的进行坯料和筒的接触面积增大，造成了挤压力的增大。/II基本挤压阶段：金属不发生紊乱流动，挤压力稳中有降；坯料长度减少，与挤压筒壁的摩擦面积逐渐减少，挤压力降低。填充阶段终了挤压阶段：金属发生紊乱流动，挤压力上升；原因是挤压后期的金属径向流电本阶段动增加，另外挤压筒内的金属减少

2、，冷却比较快，变形抗力增加，同时，死区参与流动，造成挤压力升高。3 .死区形成的原因是什么，对制品的表面质量的影响？铸锭在前端受到摩擦力的作用，阻碍金属的流动，这部分金属受到挤压筒和摸的冷却使塑性降低，强度升高，不易流动，形成了难变形区，即为死区。影响：坯料外表面的缺陷被阻碍在死区，坯料的次表面成为制品的外表面，因此制品的表面质量好。4挤制品层状组织的特征及其形成原因？特征：断口呈现出与木质折断后相似的形貌，分层的断口凸凹不平并带有裂纹；分层面近似平行于轴线：一般出现在前端。原因：a.根本原因，锭坯中的缺陷（气孔，夹杂，金属氧化物）在挤压时，主要变形状态两压一拉，变形方向伸长，变形后不能发生再

3、结晶，而呈纤维状，导致层状组织。b.与挤压变形特点有关：前端变形平稳，后端流动相对紊乱，导致夹杂膜破坏，层状组织不明显。c.与铸造条件有关：冷却速度大，柱状晶明显，缺陷和夹杂物易集中分布，层状组织明显，反之不明显。d.与合金成分有关：主要由于这些合金中易出现氧化物夹杂。5 .挤制品粗晶组织的特征及形成原因？制品的粗晶组织：某些合金在挤压时或在随后的热处理中，会形成异常粗大的晶粒组织,这种组织即粗晶组织，粗晶组织易出现在某些铝合金中，其分布由前端外层向后端外层逐渐扩大，严重时可扩展至整个断面，象带锥度的圆管，又称粗品环。形成原因：根本原因是在挤压时或在挤压后的淬火时发生了集聚再结晶，因此凡是能降

4、低再结晶温度、促进再结晶过程的因素均易导致粗晶环。A.与变形特点有关，对于纯铝，软铝合金，挤压速度快，变形热大，制品出摸后温度应较高，因此外层，后端优先发生再结晶和集聚再结晶，形成粗晶组织：B与合金成分有关，在挤压后的热处理时形成，主要出现在含Mn,Cr等元素的热处理可强化铝合金中，这些元素固溶时刻提高合金的再结晶温度6挤制品挤压效应的特征及其形成原因？特征：某些工业用铝合金，其挤制品与其他加工制品经相同的热处理后，在纵向上具有较高的强度和较低的塑性，这一现象叫挤压效应。挤压效应一般出现在制品内部（外部由于粗晶环而消失），组织是未再结晶的加工组织。原因：a与形成的织构有关挤压时，金属处于两压一

5、拉的变形状态且流动平稳，晶粒皆沿挤压方向被拉长，形成较强的纵向织构，即大多数晶粒的某一晶向（III）均按挤压方向取向，导致纵向强度升高。b与合金成分有关出现挤压效应的合金也都含MnCr元素，由于挤压时中心质点流速快，因此内部产生压附加应力，不利于Mn、Cr元素的析出，使再结晶温度升高，可认为挤压后制品内部是过饱和的、未再结晶的加工组织。在挤压后的淬火加热时，内部过饱和的固溶体继续析出，析出的第二相弥散分布在晶界上，阻碍晶粒长大（阻碍再结晶过程），因此热处理后，制品的内部仍保留着未再结晶的加工组织，导致强度升高。c与强烈的三向压应力状态有关挤压时强烈的三向压应力状态使晶界、晶内破坏较少，有利于缺

6、陷的愈合，使强度升高。7 .挤制品表面裂纹的特征，形成原因及消除措施？特征：出现在制品表面，外形大致相同，呈周期性分布，又称周期性裂纹。原因：变形不均所产生的轴向拉附加应力作用结果。挤压时中心质点流速快，中心产生轴向拉附加应力，当此力与基本应力叠加后的工作应力达到合金的强度极限时，就会产生裂纹。由于在表面的拉附加应力最大，故裂纹首先在表面产生。裂纹的产生一方面在裂纹的尖角处产生应力集中，促进裂纹的扩展，另一方面也消除了此局部的拉附加应力，因此当裂纹扩展到一定深度后不再向内扩展。随着变形的进行，合金又会由于拉附加应力的产生而形成裂纹，因而裂纹呈周期性分布。措施：使变形均匀，消除轴向拉附加应力，如

7、润滑等；提高基本应力，如施加反压力，增加定径带长度，增加变形程度等；保证合金的高温强度，制订合理的温度-速度规程，使合金处于高温塑性好的区域。如低温快速、高温慢速、等温挤压等。8 .画图说明挤压时皮下缩尾，中心缩尾和环形缩尾的特征及形成原因？环形缩尾：a特征：分布在制品尾部中间部位，呈完整的圆环或部分圆环，一般在200-100Omni内。b形成原因：挤压末期发生紊乱流动，即外层金属发生回流，由于后端难变形区的存在，回流的金属沿难变形区界面流动，分布在制品的中间层。由于外层金属含有氧化皮、油污等脏物，流入制品内部与基体金属不能焊合，形成环形缩尾。环形缩尾是最常见的缩尾。中心缩尾：a特征：分布在制

8、品尾部中心部位，短而粗，呈漏斗状，一般留在压余内，只有在大规格制品、压余又薄时才能观察到。b形成原因：随着挤压过程的进行，后端难变形区逐渐变成一小楔形，回流的金属沿此界面流动，分布在制品的中心。由于外层金属含有氧化皮、油污等脏物，流入制品内部与基体金属不能焊合，形成中心缩尾。当回流的外层金属也不能补充中心金属的短缺时,形成缩孔。皮下缩尾：a特征:分布在制品尾部周边部位，没有规律性。b形成原因:挤压末期，金属温降大、塑性低，导致剧烈滑移区与死区界面发生断裂（内摩擦转变为外摩擦），含有氧化皮、油污等脏物的外层金属沿此界面流出，同时，死区也不是完全的刚体，也会沿模孔一点一点的流出，包覆在由死区界面流出的脏金属上面,形成皮下缩尾。10.画出挤压速度极限图，标出各区各线的名称。I1.下列模孔布置是否合理，若不合理，请改正