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wo405146793金虫 (正式写手)
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挤压和锻造对比？
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同一规格的铌合金棒材，比如直径90mm，第一种方法直接锻造至30mm，中间可能要退一次火；第二种方法直接挤压至30mm，请问两者相比那种晶粒破碎程度高，对棒材力性更好，为什么？和锻造的道次加工率和挤压比的选择有关系，如何解释两者的优劣？ 发自小木虫IOS客户端 |
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 金属材料科学与工程 |
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wo405146793
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wo405146793
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2楼2016-10-15 20:22:21
wo405146793
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4楼2016-10-15 20:24:46
zbhwel
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wo405146793: 金币+20, ★★★★★最佳答案 2016-10-17 10:49:00
zhenjinming: MM-EPI+1, ok 2016-10-19 16:16:20
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zhenjinming: MM-EPI+1, ok 2016-10-19 16:16:20
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问题：同一规格的铌合金棒材，比如直径90mm，第一种方法直接锻造至30mm，中间可能要退一次火；第二种方法直接挤压至30mm，请问两者相比那种晶粒破碎程度高，对棒材力性更好，为什么？和锻造的道次加工率和挤压比的选择有关系，如何解释两者的优劣？ 答： 1. 锻造比由于工序比较复杂，要考虑个工序的影响。一般全部是拔长的锻造比很简单，如果既有镦粗，又有拔长就比较复杂； （1) 单纯的拔长 如果是从直径90mm的棒坯直接拔长锻造至30mm，锻造比=锻前坯料的面积/锻后成品坯料的面积=（90/30）的平方=9； 如果中间有一次退火，那就有分锻比和总锻比之分，总锻比则为9；当然，通常热锻造之间不需要热处理，只需要回炉重新加热，这时候也是分为分锻比和总锻比； 比如从90mm锻造到45mm需要回一火或者冷却修料，再加热锻造到30mmm，则分锻比1为=（90/45）的平方=4，分锻比2为=（45/30）的平方=2.25，总的锻比为9； （2）镦粗和拔长 镦粗的锻比=镦粗后坯料的面积/锻粗前坯料的面积=镦粗前坯料的高度/锻粗后坯料的高度 拔长锻造比=锻前坯料的面积/锻后成品坯料的面积 计算方法与前例相似。虽然计算方法很简单，但对于一镦一拔、两镦两拔或三镦三拔的总锻比计算有点不统一，尤其是两镦两拔和三镦三拔更是分歧较大。 国内行业内对于镦拔结合的锻比计算，大部分总锻比只考虑镦粗的锻比或者只考虑拔长的分锻比，也就是两者选其一，并不是累计计算； 比如两镦两拔和三镦三拔，总锻比=镦粗比的累计（或者=拔长比的累计）; 而且分锻比的累计又分为加法和乘法两种，比如 总锻比=分锻比1+分锻比2+......+分锻比n;（或者=分锻比1×分锻比2×......×分锻比n）; 西工大的周老师曾经对比研究认为， 对于分锻比不超过2的情况下，适宜采用乘法； 对于分锻比超过2的情况下，适宜采用加法； 我也认为这种界定比较合理一些，因为当分锻比超过2时，加法和乘法计算的结果相差太大了。 2. 挤压比很好计算，先要知道挤压筒的直径，比如90的棒坯挤压到30mm，挤压筒的直径是93mm；挤压比λ=挤压筒的面积/挤压制品的面积=（93/30）的平方=9.61； 3.两种方法各有优劣点。相对而言，挤压获得棒材质量比较稳定，因为过程可控性比锻造要好，但晶粒细化程度和均匀性不如锻造，尤其是当锻造前期增加镦粗时，一方面锻比增加了；另一方面既有轴向大变形，又有径向变形。所以，更有利于细化和均匀组织。挤压变形的温度和挤压比选择合适的话，也可以很好的细化晶粒。虽然在挤压过程中也有径向变形和轴向的变形，但由于自身金属流动的特性，在挤压前期金属流动较慢，后期金属流动越来越快，中间金属和边部金属流动性差距越来越大，会导致挤压棒坯的前端和后端组织有差异。棒坯径向的差异也与断面积大小有关系，如果挤压棒坯的直径较大，径向组织和性能差异也较大，如果直径较小，这种差距也较小。 从我多年的经验来看，如果对于组织细化要求较高的话，对于较粗的棒材，两种方式结合比较好；对于直径较小的棒材，两种方式差异不大，当然较小规格的棒材可以采用轧制比较好。 |
5楼2016-10-15 23:04:47