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冷挤压前坯料的软化处理、表面处理和润滑

发布时间 : 2018-09-20

一、为提高黑色金属的冷挤压性能,延长模具寿命,坯料在冷挤压前需经软化处理。其目的是:

A.降低材料的硬度;

B.提高材料的塑性;

C.改善其组织,消除内应力。

对冷挤压来说,球化退火后的金属组织性能最佳。球化退化后的金属组织不

仅硬度、强度低,也提高了塑性;不仅可以改善其冷挤压性能,也能改善冷挤压后的机加工性、热处理质量及力学性能。

二、坯料的表面处理

金属坯料冷挤压成型时,是一个较大的塑性变形,单位挤压力比较大。如没

有良好的润滑,冷挤压时坯料的微粒就会与模具型腔焊合而导致工件表面严重刮伤。这样挤压力急剧增加,模具使用寿命大大下降,也可能模具碎裂。良好的润滑可以改善坯料被冷挤压时金属组织的不均匀流动,避免坯料与下模之间产生剧烈的摩擦,形成很大的附加拉应力。

在较高的单位挤压力下,一般滚涂的润滑剂会被挤掉,起到的润滑作用较小。然而,在冷挤压之前,必须将坯料进行表面处理,使其具有表面支承层的作用,以利在后道的润滑处理中起到储存润滑剂的作用。

1.常用的表面处理

碳钢和合金钢坯料在冷挤压前的表面处理,一般采用磷(皂)化处理。磷化处理实际上是盐处理,即把坯料放入盐中进行磷化处理。处理时金属表面会发生溶解和腐蚀,金属表面会形成一层很薄的盐覆盖层。磷化处理后的金属坯料表面可能产生三种颜色:暗灰色、浅灰色、褐色。经磷化处理后,可以减少坯料与模具间的接触摩擦,降低单位挤压力,可以提高冷挤压零件的质量和模具的使用寿命。

2.磷化处理有以下优特点:

①盐薄膜使坯料与模具型腔隔离开来,减少它们的直接接触。

②磷化后的坯料浸入了润滑剂,其覆盖层还进一步与润滑剂发生有利的化学反应。

③在挤压温度300℃左右时,盐薄膜仍然具有类似高粘度润滑剂的性质。

④盐薄膜与钢坯表面结合牢固,且有一定塑性,可以与基体金属一起伸长变形。

三、磷化处理的主要工艺

为了让磷化处理效果更好,使盐溶液与坯料表面直接接触,在磷化处理

前要进行酸洗去锈及化学去油。在磷化处理后还要进行中和处理。其主要流程有:

1.去油处理:常用Na3PO4 25-80g/L、Na2CO3 60-80g/L、NaOH 60-100g/L、水玻璃Na2SiO3 10-15g/L,温度85-100℃,时间15-20分钟。

2.流动冷水冲洗。

3.酸洗:H2SO4 120-180g/L、NaCl 8-10g/L,处理温度65-75℃,时间5-10分钟。

4.流动冷水冲洗。

5.热水冲洗,即为磷化处理预热。

6.磷化处理。

7.流动冷水冲洗。

8.中和处理。

磷化处理的一种配方:ZnO 9g/L、H3PO4 23mg/L、水1L,温度为85-95℃,处理时间30-40分钟。

冷挤压前坯料的软化处理、表面处理和润滑

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