收藏词条 编辑词条 稀有金属挤压
稀有金属挤压 (rare metal extrusion)
用挤压方法将钛、锆、铪、钨、钼、钽、铌等稀有金属加工成管、棒、型、线材等挤压制品的工艺过程。稀有金属挤压工艺的特点是：挤压温度高，铸坯车皮和包套后快速送至挤压筒，防止冷却和氧化；挤压速度高，以缩短高温锭坯与工模具间的接触时间，防止过快的温降；要求润滑剂具有润滑与隔热作用；钛、锆及其合金变形热效应大、导热性差，挤压时应防止制品因过热而产生裂纹。
挤压时，应严格控制挤压比λ,挤压温度T及挤压速度v，以保证稀有金属挤制品质量。根据金属特性、加工性能、制品规格范围和性能要求以及挤压机能力等，稀有金属的挤压比一般取λ=3～40。
稀有金属的挤压温度应根据金属熔点、导热性能、合金相图、高温塑性图、高温变形抗力图以及对金属出口温度的限制等综合确定。稀有金属挤压温度控制范围列于表1。
稀有金属中，对导热性能差且变形热效应大的金属如钛、锆、铪等，宜采用中等挤压速度v=50～120mm／s。过高的挤压速度会带来出模孔的金属过热、表面质量和性能下降的后果。对熔点更高的金属如钨、钼、铌、钽等，则应防止因金属与工模具间的接触热传导引起的金属不均匀冷却和模具过热，一般使用快速挤压，挤压速度v=150～300mm／s。
挤压时应进行适当的润滑，以减小金属与工模具间的接触摩擦，防止金属粘结和工模具过热。在挤压的高温条件下，要求润滑剂有足够的抗压强度、附着能力、化学稳定性与隔热性能，具有良好的润滑效能，易于在加工后去除。稀有金属挤压用润滑剂有4类：液体剂的主要品种列于表2。
表l稀有金属挤压温度控制范围
金 属 |
钛 |
锆 |
铪 |
钨 |
钼 |
铌 |
钽 |
挤压温度／℃ |
730～850 |
500～830 |
890～1050 |
1500～1650 |
1200～1650 |
1000～1550 |
1000～1150 |
表2稀有金属挤压用润滑剂
类 别 |
主要品种 |
液体润滑剂 |
机油，汽缸油，菜子油 |
固体润滑剂 |
石墨，二硫化钼，二硫化钨 |
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含二硫化钼的复合钙基脂，高温钠基脂，锂 |
玻璃润滑剂 |
玻璃粉，玻璃布，玻璃垫 |
包套是防止金属氧化和粘结工模具的工艺措施(见包套挤压)。对包套材料的要求是：在挤压温度下包套材料与基体金属的力学性能接近，两者结合面上不产生合金化；不粘结工模具；易于去除等。常用的包套材料有紫铜、软钢和钼。各种金属应选择各自适合的包套材料，如表3所列。包套厚度视工艺要求而定。
表3稀有金属用包套材料
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金 属 |
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钛 |
锆 |
铪 |
钨 |
钼 |
铌 |
钽 |
紫铜 |
◎ |
◎ |
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注：◎一表示可使用的包套材料。
为防止金属氧化和粘结工模具的包套，厚度为0.8～2.0mm(外)和1.0～2.5mm(内)，要求承受附加拉应力的包套，厚度为3～6mm。
稀有金属挤压用工模具结构取决于设备结构型式和制品种类。工模具材料主要使用铬型工具钢。挤压设备的型式和结构取决于挤压工艺，其基本参数与制品规格范围有关。挤压机能力在4～35MN范围内时，挤压筒直径φ50～420mm，锭坯长度220～900mm，挤制品规格范围列于表4。根据稀有金属加工特点，对挤压机组有如下要求：具有高的挤压速度和较宽的调速范围；可移动式挤压筒与挤压模间有足够的锁紧力；使用回转式或横向移动式模座；使用独立穿孔系统与空心锭挤制管材．加热炉至挤压筒距离短；配备挤压残料分离高速锯。
表4稀有金属挤制品规格范围
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材 料 |
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管材 |
棒材 |
型材 |
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(外接圆直径) |
长度／m |
6～30 |
6～30 |
6～30 |