管材塑性加工技术

钼合金简介

塑性加工不仅是钼合金的成形手段，而且还可以提高钼合金的强度和改善它的低温塑性。钼及其合金可用常规塑性加工方法生产板材、带材、箔材、管材、棒材、线材和型材。钼合金材料加工的特点是每道热变形加工工序对产品最终性能都有明显的影响。钼在600℃以上迅速氧化，在725℃左右氧化产物挥发并出现液相，因此钼及其合金加热时通常采用氢或其他还原性气氛保护。由于钼的沾污层很薄，易用融熔碱洗去，所以热加工可在大气条件下进行，但以快速为宜。钼及其合金的冷加工应在塑性-脆性转变温度以上进行。

钼及其合金的锭坯主要用粉末冶金工艺生产，也可用熔炼工艺生产。一般小规格坯料多采用粉末冶金工艺，大规格坯料两者都可采用。采取何种工艺取决于对最终产品性能的要求。粉末冶金坯料的合适密度大约是理论密度的93～96%。工业上钼及其合金的熔炼主要采用真空自耗电弧熔炼和电子束熔炼。粗大晶粒的铸锭须经挤压开坯后才能进行加工。

钼合金挤压

用于破碎粗大的铸态晶粒，改善铸锭的加工性能，也可以用来生产管材、棒材和型材。为使铸态晶粒充分破碎，挤压比应不小于4,挤压温度通常在1100～1315℃之间。如果是通过挤压直接获得产品和中间产品，应当采用更大的挤压比和更高的挤压温度。为延长模具寿命和保证制品尺寸及表面质量，应采用二氧化锆或三氧化二铝耐火材料涂层模具，挤压时用玻璃润滑剂润滑。

钼合金锻造

包括旋锻和普通锻造。旋锻主要用于生产2.5毫米直径以上的细棒和拉拔丝材的坯料，所用坯料为10～30毫米方形烧结条。纯钼旋锻的开锻温度常在1400℃左右，道次变形量一般为10～20%，也可达30%左右。随着直径的减小，锻造温度逐渐降低，3毫米直径时可降到800℃左右。对普通锻造而言，锤锻比压锻更合宜。普通锻造可获得大尺寸坯料和大型锻件。纯钼的开锻温度约1400℃左右，而经挤压开坯的坯料的开锻温度可以低些。自由锻造要注意安全，防止工件或碎块飞出伤人。

钼合金轧制

用于板材、带材、箔材和棒材生产。轧制熔炼-挤压提供的坯料的初轧温度一般在 1200～1250℃之间；粉末冶金提供的坯料的初轧温度一般在1400℃左右。为了减少不均匀变形，初轧时的道次变形量应在20～40%之间，每次加热后轧制总变形量为75%左右。当总变形量超过85%（板厚大约为6毫米）时，轧制温度可降到700～900℃；板厚在1～2毫米时，轧制温度可降到200～400℃。依据材质的塑性-脆性转变温度不同，过渡到冷轧的板材厚度为0.5～1毫米。可采用交叉轧制来改善产品的各向异性。为获得足够的加工硬化和改善低温塑性，最终产品合适的冷加工量应为70%左右。

管材加工 钼管材主要以铸锭或烧结锭为挤压管坯，采用温加工工艺，通过轧制、拉拔或旋压制成各种管材。中国采用温轧生产小直径钼管。初轧温度一般在 650℃左右，终轧温度大约350℃。温轧道次加工率一般在20～35%之间，最大可达40%以上。对于直径为8毫米、壁厚为0.5毫米的钼管而言，轧管可长达6500毫米。温轧钼管有很好的内外表面，良好的室温塑性，并可进一步拔制成毛细管。直径较大的薄壁管一般用挤压或烧结管坯再经旋压加工而成。

钼合金热处理

一般应用再结晶退火和消除应力退火。再结晶退火用于挤压、锻造和热轧过程。消除应力退火是为了消除加工硬化。 由于再结晶退火使材料的塑性-脆性转变温度升高，不利于下一步加工，一般加工产品是以消除应力退火状态交货和使用的。

按加工工具分有：①锻压，把坯料放在成对工具之间由冲击或静压使坯料产生塑性变形而得到预期尺寸和形状的工件。②挤压，将坯料放在挤压筒内，使之从一定形状和尺寸的孔中挤出，获得制品。③轧制，是使被加工金属通过转动的轧辊，产生塑性变形，从而得到所需形状的成品。④拔制，靠拉力使被加工金属通过倾角为5°～20°的锥形拉模而变形成为线材、管材、棒、丝等成品。⑤板金加工，是金属板材加工中厚度无多大变化，而断面形成所需形状的成品。如冷弯型材，板材冲压等。⑥组合加工，对于特定的制品，把各种塑性加工过程和焊接、切削等组合在一起，进行加工。冶金过程中的螺旋焊接钢管和金属连续铸轧等都是组合加工的实例。 2100433B