西方国家在静液挤压技术上取得了硕果累累的成就,已研制出的技术成熟静液挤压机,广泛投入到了工业化生产中。例如瑞典的埃塞公司、英国原子能局、西方电器公司等等,它们研制的静液挤压机级别从500T到17000T不等。19340
我国静液挤压技术远远落后于西方发达国家,上世纪60年代我国才开始研究静液挤压技术,发展比较缓慢,很长一段时间处于停滞状态,近些年来,静液挤压技术再次成为研究热点,以满足新材料加工技术的需求。
赵祖德等对AZ31镁合金静液挤压技术进行了研究,采用自行设计研制的三层组合模具,在国产315T液压机基础上完成了静液挤压实验,并为静液挤压机配备了耐高压装置,采用由氟橡胶O形圈和三角铍青铜密封环组成的密封装置,满足高温高压下良好密封要求。并自行研制了微机自动控温及压力检测系统,用以实时监测挤压过程中模具温度和挤压筒内压力状况。通过静液挤压实验,获得了材料物理力学性能优良的AZ31镁合金丝[13]。
于洋等研究了镁合金细管静液挤压工艺,并对不同挤压比制品的材料属性进行了分析。选择AZ31镁合金实验材料、Φ16mm-Φ52mm挤压棒模具和不同挤压比的管材挤压模具,采用细石墨和PVC塑料粉作为挤压传力介质,在四柱液压机上完成静液挤压过程,通过对比试验数据得到了以下结论:挤压得到的镁合金管材尾部壁差率小、壁厚均匀;挤压制品晶粒得到明显细化;随着挤压温度的降低、挤压比的增大,材料晶粒逐渐减小,材料抗压强度逐渐增大[14]。
王荣等对室温静液挤压ZK60镁合金材料的力学、组织性能进行了研究,研究表明应变强化在静液挤压过程中发挥着主导作用,经室温静液挤压所得到的镁合金挤压制品表面质量良好,且其抗拉强度、屈服强度以及硬度值分别提高了20%,60%和54%。静液挤压时,挤压力通过高压介质作用在坯料上,坯料在进入变形区前,不发生镦粗和剪切变形,且能实现高速挤压,这样导致镁合金流动性优于普通挤压所得到的制品的流动性,主要体现在其表面周向拉应力和工作拉应力非常小[15]。
王少纯等对镁合金细丝静液挤压技术进行了物理模拟实验及数值模拟分析,采用630KN静液挤压机,以自制的彩色塑性胶泥为实验模拟材料,完成了静液挤压实验的模拟,实验证明了AZ31镁合金细丝静液挤压工艺的可行性。采用DEFORM-3D软件,选择350℃作为挤压温度,设置模具运动速度为10mm/s,工件与模具的剪切摩擦因子为0.05,进行静液挤压的数值仿真分析,得到了Φ3mm的挤压制品,并对成形过程中的等效应力、等效应变和温差做了详细分析[16]。
张朝晖等对钨合金静液挤压做了相关研究,研究表明,经静液挤压过程成形之后的93W,通过观察其显微组织结构,发现内部出现了纤文化的微观组织,这是由于晶粒细化的结果,晶粒细化能直接提高钨合金的强度。通过对比旋锻工艺,钨合金经静液挤压后,其变形强化效果显著,静态抗拉强度、动态抗拉和抗压强度均比较高,延伸率也非常好[17]。
国外不少学者对静液挤压状况也做了深入的研究。Matsushita等人采用静液挤压技术挤压得到钛合金金属,实验表明该工艺显著提高了钛合金的抗弯强度[18]。J.Mohanraj等人对静液挤压得到的聚甲醛的物理和力学性能进行了研究。与拉拔工艺比较,通过静液挤压得到的挤压制品由于压缩应力场的作用,抑制了其内部空洞的形成和产生,静液挤压制品比拉拔制品强度要高[19]。H.G.Jeong等人研究了静液挤压工艺对过共晶Al-Si系合金的显微结构和可挤压性能的影响,实验表明,静液挤压压力随着Si含量的增加成线性增加的趋势,静液挤压对开发具有坚硬且良好的分散胶体体系的新功能铝合金是非常有用的[20]。
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