挤压拉拔

填充系数：挤压筒内孔断面积与锭坯的断面积之比，指金属发生横向流动，出现单鼓或双鼓变形时的变形指数。

挤压比：挤压筒腔的横断面积与挤压制品总横断面积之比，指金属不发生横向流动时的变形指数。

粗晶环与粗晶芯：反挤压棒材横截面边缘只有较轻微的粗晶环，深度较正向挤压的浅得多，晶粒尺寸也小得多。反挤压棒材纵向低倍组织上，沿中心缩尾边缘一直向前延伸，有一个特殊的粗晶区—粗晶芯，这是正挤压所没有的组织特征。在挤压后期，在中心金属补充困难的情况下，模孔侧面金属夹持着沿堵头表面径向流动的金属进入棒材尾部中心，这部分金属受表面摩擦作用，在淬火后形成粗大晶粒。

前端难变形区~死区：在基本挤压阶段，位于挤压筒与模子端面交界处的金属，基本上不发生塑性变形，故称为死区。

正挤压过程三阶段

开始挤压阶段：金属承受挤压杆的作用力，首先充满挤压筒和模孔，挤压力急剧上深金属发生横向流动，出现单鼓或双鼓变形

基本挤压阶段：①金属变形流动特点：不发生横向流动②挤压力的变化规律：随着挤压杆向前移动，金属不断从模孔中流出，挤压力几乎呈直线下降。

终了挤压阶段：①金属的横向流动剧烈增加，并产生环流②挤压力增加③产生挤压缩尾。

三大挤压缩尾的形成：1.中心缩尾：①筒内剩余的锭坯高度较小，金属处于紊流状态，径向流动速度增加。②将锭坯表面的氧化物、油污等集聚到锭坯的中心部位。③进入制品内部，形成中心缩尾。随着挤压过程进一步进行，径向流动的金属无法满足中心部位的短缺，于是在制品中心尾部出现了漏斗状的空缺，即中空缩尾。2.环形缩尾：①随着挤压过程进行，堆积在挤压垫与挤压筒角落部位中的带有各种缺陷和污物的金属会越来越多。②挤压末期，当中间金属供应不足，边部金属开始发生径向流动时，这部分金属将沿着后端难变形区的边界进入锭坯的中间部位。③流入制品中，形成环形缩尾。挤压厚壁管材时，将形成内成层。3.皮下缩尾：①死区与塑性流动区界面因剧烈滑移使金属受到很大剪切变形而断裂。②表面层带有氧化物、各种表面缺陷及污物的金属，会沿着断裂面流出。③与此同时，死区金属也逐渐流出模孔包覆在制品的表面上，形成皮下缩尾（外成层）或起皮。

减少挤压缩尾的措施：①对锭坯表面进行机械加工——车皮。②采用热剥皮挤压③采用脱皮挤压④进行不完全挤压——留压余。⑤保持挤压垫工作面的清洁，减少锭坯尾部径向流动的可能性。

挤压力：挤压过程中，通过挤压杆和挤压垫作用在金属坯料上的外力。

单位挤压力：挤压垫片单位面积上承受的挤压力。

影响挤压力的主要因素：①金属的变形抗力。挤压力大小与金属的变形抗力成正比。

②锭坯状态。锭坯组织性能均匀，挤压力较小。不同的组织形态，其挤压力也不一样。③锭坯的规格及长度。锭坯的规格对挤压力的影响是通过摩擦力产生作用的。锭坯的越粗、越长，挤压力越大。④变形程度（或挤压比）。挤压力大小与变形程度成正比，即随着变形程度增大，挤压力成正比升高。⑤变形温度。变形温度对挤压力的影响，是通过变形抗力的大小反映出来的。一般来说，随着变形温度的升高，金属的变形抗力下降，挤压力降

低。⑥变形速度。变形速度对挤压力大小的影响，也是通过变形抗力的变化起作用的。如果无温度、外摩擦条件的变化，挤压力与挤压速度之间成线性关系⑦外摩擦条件的影响。摩擦系数越小，挤压力越小。⑧模角。模角对挤压力的影响如图3-5所示。随着模角增大，金属进入变形区压缩锥所产生的附加弯曲变形增大，所需要消耗的金属变形功增大；但模角增大又会使变形区压缩锥缩短，降低模子锥面上的摩擦阻力，二者叠加的结果必然会出现一挤压力最小值。这时的模角称为最佳模角。一般情况下，当α在45°～60°范围时挤压力最小。⑨挤压方式的影响。反向挤压比同等条件下正向挤压在突破阶段所需要的挤压力低30% ～40%；润滑穿孔针挤压时作用在穿孔针上的摩擦拉力约是同等条件下不润滑穿孔针的四分之一；随动针挤压比固定针挤压时的挤压力小。

挤压效应：某些高合金化、并含有过渡族元素的铝合金（如2A11、2A12、6A02、2A14、7A04等）挤压制品，经过同一热处理（淬火与时效）后，其纵向上的抗拉强度比其他加工（轧制、拉拔、锻造）制品的高，而伸长率较低，这种现象称为挤压效应挤压效应产生的原因：1.内因—合金元素：凡是含有过渡族元素的热处理可强化铝合金，都会产生挤压效应。①在铸造结晶过程中，过渡族元素与铝形成的化合物MnAl6、CrAl7等质点从过饱和固溶体中弥散析出，分散在固溶体内树枝状晶的周围构成网状膜。防碍了再结晶过程进行，使再结晶温度提高。（2）过渡族元素Mn、Cr本身在铝中的扩散系数很低，在固溶体内也防碍金属自扩散的进行，阻碍了再结晶过程的进行，使金属的再结晶温度提高。2.外因—变形与织构。①在挤压过程中，变形区内金属流动平稳，网状膜不破坏。②晶粒沿挤压方向被拉长，形成了较强的[111]织构，即制品内大多数晶粒的[111]晶向按挤压方向取向，使制品的纵向抗拉强度提高。结果，在淬火加热过程中不易发生再结晶或再结晶进行不完全。

挤压效应的本质：在淬火后的制品中仍保留着未再结晶组织。

粗晶环形成分布：挤压制品外层金属、尾部金属的晶粒破碎和晶格歪扭程度分别比内部和前端严重。晶粒破碎严重部分的金属，处于能量较高的热力学不稳定状态，降低了该部位的再结晶温度。在随后的热处理过程中易较早发生再结晶，当其他部位刚开始发生或还没有发生再结晶时，该部位发生了晶粒长大。 A 、在横断面上（1）单孔模挤压：呈环状均匀分布在制品的周边上。（2）多孔模挤压：呈月牙状分布在靠向模子边缘一边棒材的周边上。（3）挤压六角棒、型材：在其角部、转角处的粗晶环较深。 B 、在纵向上：越靠近制品的尾端，粗晶环越深。

影响粗晶环的因素：①合金元素的影响。铝合金的粗晶组织，与合金中过渡族元素Mn、Cr、Ti、Zr等的含量有关。不含或含少量过渡族元素的铝合金挤压制品中不形成粗晶环。②锭坯均匀化的影响。对于含有过渡族元素的铝合金挤压制品，均匀化退火温度越高，时间越长，粗晶环越深③挤压温度的影响。挤压温度影响包括锭坯加热温度和挤压筒温度的共同影响。a.当二者温度相差不大时，可以获得粗晶环深度浅而晶粒细小的组织。b.如果二者温差较大，且锭温高于筒温，这时如果提高锭坯的加热温度，一方面使变形的不均匀性增大；另一方面也会促使第二相的析出并聚集，有利于形成粗大晶粒。④合金中的应力状态的影响。拉应力大的地方，粗晶环较深。⑤挤压方式的影响。正挤压的粗晶环深；反