[发明专利]比较金属热挤压成形性的判定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种判定金属挤压成形性的方法，特别涉及一种比较金属热挤压成形性的判定方法。

背景技术

在工业生产中，由于不同化学成分的合金或同一种成分但经历不同工艺状态的合金的金属成形性存在一定差异，因此比较不同合金或经历不同工艺状态的相同合金的金属热变形成形性，可以为合金的成分设计、挤压成形前热处理工艺和挤压成形工艺的制定提供优化依据，具有极其重要的意义。

在比较不同合金或经历不同工艺状态的相同合金的塑性变形成形性时，通常采用在相同条件下的塑性成形的快慢和制品质量来比较其成形性能。金属热挤压成形性的比较，通常也是将不同合金或经历不同工艺状态的相同合金，在相同的挤压工艺条件下比较其所需要的最大的挤压变形力来衡量其热挤压成形性，目前最简单的常用方法是采用热镦粗试验来测量金属的变形抗力，并认为变形抗力小金属的成形性就好。由于热镦粗试验中金属处于单向压应力状态变形抗力，不同于挤压过程中受到的三向压应力，因此用镦粗试验来评价金属热挤压成形性是不严谨的，不利于金属挤压成形生产工艺的优化制定。如果直接采用工业挤压试验，虽然得到的数据真实可信的，但是工业挤压生产实验通常可获得的是挤压力和挤压行程的关系曲线，现场试验数据的多方面采集难度较大；同时工业挤压生产试验无法实现等温等速挤压，难以分别就挤压速度、挤压温度对金属可挤压性的影响进行研究。另外在生产设备上获取试验数据的次数是有限的，工业挤压生产实验费用高且效率低，就研究金属热挤压成形性而言代价太高。由此出现了基于模拟正挤压的试验方法，通过在模拟试验挤压装置上对合金试样进行模拟正挤压的试验，获得不同挤压温度下最大挤压力和挤压行程的关系曲线，用于优化金属挤压生产工艺。但正挤压变形过程的最大挤压力受模具形状影响比较大，不能完全反映出不同合金或经历不同工艺状态的相同合金之间热挤压成形性的差异，同样影响金属挤压生产工艺的优化制定。怎样才能在低费用高效率的情况下，通过模拟试验更加全面、准确的比较不同合金或经历不同工艺状态的相同合金之间挤压成形性的差异，为合金的成分设计、挤压成形前热处理工艺和挤压成形工艺的制定提供优化依据，一直是人们希望解决但尚未得到解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种比较金属热挤压成形性的判定方法。它通过将得到的所有参与比较的各种合金实现持续挤压的共有最小挤压力作为恒定挤压力，再在模拟试验挤压装置上，分别对参与比较的各种合金的试样进行恒温恒力挤压，取得各种合金在恒温恒力状态下的挤压行程与挤压时间的关系曲线，通过比较得到各种合金的金属热挤压成形性能。

本发明的目的是这样实现的：

①从参与比较的合金通常的挤压温度范围内选定一个温度值作为判定试验的恒定挤压温度，从参与比较的合金中任意选取一种合金，确定一个挤压速度，在模拟试验挤压装置上，采用选定的恒定挤压温度和确定的挤压速度对该合金的试样进行恒温恒速挤压，得到这种合金在挤压变形过程中的一个最大挤压力；

②规定一个作为判定试验的持续挤压等待时间，以得到的最大挤压力为起点，采用恒定挤压温度，在模拟试验挤压装置上，对这种合金的试样进行挤压变形，直至得到在规定的持续挤压等待时间内这种合金能实现持续挤压的一个最小挤压力，并判定该挤压力为这种合金实现持续挤压的最小挤压力；

③以这种合金实现持续挤压的最小挤压力为起点，采用恒定挤压温度，在模拟试验挤压装置上，以规定的持续挤压等待时间为界，对参与比较的第二种合金的试样进行挤压变形，直至得到第二种合金在规定的持续挤压等待时间内能实现持续挤压的一个最小挤压力，并判定这个挤压力为上述两种合金实现持续挤压的共有最小挤压力；

④再以这两种合金实现持续挤压的共有最小挤压力为起点，采用恒定挤压温度，在模拟试验挤压装置上，以规定的持续挤压等待时间为界，对参与比较的第三种合金的试样进行挤压变形，直至得到第三种合金在规定的持续挤压等待时间内能实现持续挤压的一个最小挤压力，并判定这个挤压力为上述三种合金实现持续挤压的共有最小挤压力；

⑤根据上述第④步的方法，继续对其余参与比较的合金的试样进行挤压变形，直至得到所有参与比较的各种合金实现持续挤压的共有最小挤压力，并以此共有最小挤压力作为判定试验的恒定挤压力，在模拟试验挤压装置上，采用该恒定挤压力和恒定挤压温度，分别对参与比较的各种合金的试样进行恒温恒力挤压变形，取得各种合金在恒温恒力状态下的挤压行程与挤压时间的关系曲线，通过比较得到各种合金的金属热挤压成形性能。