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D0I:10.13374/1.issnl00103.2008.07.035 第30卷第7期 北京科技大学学报 Vol.30 No.7 2008年7月 Journal of University of Science and Technology Beijing Ju.2008 连续变断面挤压制品组织的变化规律 胡水平高晓丹任学平唐荻 北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083 摘要利用自行开发的连续变断面挤压新工艺设备，以工业纯铝为研究对象，进行了连续变断面挤压实验，研究了挤压制 品的组织，结果表明：由于连续变断面挤压制品长度方向上各点的挤压比不同，各点的显微晶粒度也不同，晶粒随挤压比的增 大而减小，在截面单一变化的试样中这种现象尤为明显；在同一截面上挤压制品的组织也不均匀，晶粒的尺寸由试样外层到 中部逐渐变大，外层组织多为细小晶粒，中部组织多为粗大晶粒：由于热处理工艺的原因，部分组织还会发生二次再结晶，出 现晶粒的异常长大现象。实验揭示了变断面挤压制品晶粒尺寸的变化规律 关键词铝：挤压；连续变断面：晶粒：显微组织 分类号TG376 Microstructural evolvement rule of extrusions in continuous variable cross-section extrusion HU Shuiping,GAO Xiaodan,REN Xueping.TANG Di School of Materials Science and Engineering University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083.China ABSTRACT Fine aluminium was extruded by using self-developed continuous variable cross"section extruding equipment.and the microstructure of samples was studied.The results showed that the grain size is different in every section along the extruding direction owing to the different extrusion rate.The grain size is fined with increasing extrusion rate.The phenomenon is more obvious in a sin- gle cross"section extruded sample.The grains on the same section are not nonuniform.In the same section,the grain size is increased from outer part to center of the sample.The grains are mostly smaller in the outer part but bigger at the center.Some grains are very big,and the reason is that some grains recrystallize during heat treatment.The research gives the microstructural evolvement rule of extrusions in continuous variable cross"section extrusion. KEY WORDS aluminium:extrusion forming:continuous variable cross"section:grain:microstructure 变断面挤压件在工业中具有较高的技术经济效 发了一种新型的变断面挤压新方法，将挤压工艺与 益，不仅能够显著减少半成品的后续机械加工量，获 电、液、计算机技术融为一体).该工艺具有在挤压 得全纤维高性能的挤压件，从而提高结构强度性能 过程中无需停机换模，可制备出全纤维高性能的挤 和可靠性，而且可以缩短装配的工艺周期，提高材料 压件，同时模具结构也大为简化，变断面挤压产品 利用率，降低成本山，近年来，随着航空、航天、建筑 由于在挤压过程中各点的挤压比都不同，在纵向断 以及交通运输业的发展，变断面挤压件的应用领域 面上存在着严重的不均匀变形，表现在组织上与其 不断扩大)，目前，各种变断面挤压方法都是通 他常规挤压方法相比，在制品的断面与长度方向上 过在模具的结构设计或在机构上做某些改动来实现 更加不均匀，但在连续变断面挤压时，挤压件沿长度 的，大部分挤压方法均需在挤压过程中停机，以便 方向各个截面上的变形程度是按一定规律变化的， 更换模具和调整机构，这势必会影响挤压型材的尺 因此挤压件的组织和性能沿长度方向也应该有一定 寸精度可].在国家自然科学基金的资助下本课组开 的变化规律，为了研究连续变断面挤压件的组织， 收稿日期：2007-06-26修回日期：2007-10-08 基金项目：国家自然科学基金资助项目(Na.50275011) 作者简介：胡水平(1967-)，男，博士研究生；唐获(l955一)，男，教授，博士生导师，E-mail:tangdi@nercar.ustb.edu-cn连续变断面挤压制品组织的变化规律 胡水平 高晓丹 任学平 唐 荻 北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 摘 要 利用自行开发的连续变断面挤压新工艺设备以工业纯铝为研究对象进行了连续变断面挤压实验研究了挤压制 品的组织．结果表明：由于连续变断面挤压制品长度方向上各点的挤压比不同各点的显微晶粒度也不同晶粒随挤压比的增 大而减小在截面单一变化的试样中这种现象尤为明显；在同一截面上挤压制品的组织也不均匀晶粒的尺寸由试样外层到 中部逐渐变大外层组织多为细小晶粒中部组织多为粗大晶粒；由于热处理工艺的原因部分组织还会发生二次再结晶出 现晶粒的异常长大现象．实验揭示了变断面挤压制品晶粒尺寸的变化规律． 关键词 铝；挤压；连续变断面；晶粒；显微组织 分类号 TG376 Microstructural evolvement rule of extrusions in continuous variable cross-section extrusion HU ShuipingGA O XiaodanREN XuepingT A NG Di School of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology BeijingBeijing100083China ABSTRACT Fine aluminium was extruded by using self-developed continuous variable cross-section extruding equipmentand the microstructure of samples was studied．T he results showed that the grain size is different in every section along the extruding direction owing to the different extrusion rate．T he grain size is fined with increasing extrusion rate．T he phenomenon is more obvious in a single cross-section extruded sample．T he grains on the same section are not nonuniform．In the same sectionthe grain size is increased from outer part to center of the sample．T he grains are mostly smaller in the outer part but bigger at the center．Some grains are very bigand the reason is that some grains recrystallize during heat treatment．T he research gives the microstructural evolvement rule of extrusions in continuous variable cross-section extrusion． KEY WORDS aluminium；extrusion forming；continuous variable cross-section；grain；microstructure 收稿日期：2007-06-26 修回日期：2007-10-08 基金项目：国家自然科学基金资助项目（No．50275011） 作者简介：胡水平（1967—）男博士研究生；唐 荻（1955—）男教授博士生导师E-mail：tangdi＠nercar．ustb．edu．cn 变断面挤压件在工业中具有较高的技术经济效 益不仅能够显著减少半成品的后续机械加工量获 得全纤维高性能的挤压件从而提高结构强度性能 和可靠性而且可以缩短装配的工艺周期提高材料 利用率降低成本［1］．近年来随着航空、航天、建筑 以及交通运输业的发展变断面挤压件的应用领域 不断扩大［2—4］．目前各种变断面挤压方法都是通 过在模具的结构设计或在机构上做某些改动来实现 的．大部分挤压方法均需在挤压过程中停机以便 更换模具和调整机构这势必会影响挤压型材的尺 寸精度［5］．在国家自然科学基金的资助下本课组开 发了一种新型的变断面挤压新方法将挤压工艺与 电、液、计算机技术融为一体［6］．该工艺具有在挤压 过程中无需停机换模可制备出全纤维高性能的挤 压件同时模具结构也大为简化．变断面挤压产品 由于在挤压过程中各点的挤压比都不同在纵向断 面上存在着严重的不均匀变形表现在组织上与其 他常规挤压方法相比在制品的断面与长度方向上 更加不均匀但在连续变断面挤压时挤压件沿长度 方向各个截面上的变形程度是按一定规律变化的 因此挤压件的组织和性能沿长度方向也应该有一定 的变化规律．为了研究连续变断面挤压件的组织 第30卷 第7期 2008年 7月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．30No．7 Jul．2008 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2008．07．035