斷面收縮率

楔橫軋是一種軸類零件成形新工藝，與傳統的切削和鍛造工藝相比，具有生產效率高、節約材料、勞動條件好等優點，被公認是當今先進位造技術的組成部分。

楔橫軋成形工藝中，斷面收縮率功是軸類零件的一個重要參數。在一般情況下認為，斷面收縮率功在45%-65%時，軋件成形效果最好。過去關於楔橫軋的研究工作有很多，大多都集中在這類軸類零件上。對於大斷面收縮率軸類零件，近年來也有人做過專門研究。然而，在實際應用的階梯軸類零件中也經常會存在一些小台階的情況，某些零件甚至大部分截面都屬於較小的斷面收縮率，而對於楔橫軋成形較小斷面收縮率軸類零件技術的系統研究還相對較少，尚有一些關鍵問題函待分析和解決，例如小斷面收縮率與常規斷面收縮率的分界點問題，即斷面收縮率功為多少可以算作是小斷面收縮率，一直沒有給出較明確的劃分；此外，對於小斷面收縮率軋件的金屬變形特點也還未弄清楚.這些問題的存在一定程度上制約了小斷面收縮率楔橫軋軸類產品的廣泛應用。在此背景下，開展對小斷面收縮率軸類零件的楔橫軋成形技術研究顯得很有必要。

1.以斷面收縮率35%為界限，斷面收縮率較小的軋件與常規斷面收縮率軋件在變形特點上有了較為顯著的差別。將成形軋件以斷面收縮率為依據來進行統一劃分，建議以35%作為較合理的分界點。

2.小斷面收縮率軋件的主要變形發生在軋件外層附近，常規斷面收縮率軋件的主要變形是在軋件內部。

3.小斷面收縮率軋件比常規斷面收縮率軋件存在更大的軸向拉伸不均勻變形，易導致軋件在橫截面上呈現出橢圓化。

碳的質量分數為0.8%左右的高碳鋼盤條具有很高的強度，由於該盤條要直接經過多道次連續冷拔深加工，盤條的斷面收縮率是非常重要的指標。在生產和用戶檢驗的過程中，出現當天生產的盤條，檢驗斷面收縮率較低，擱置數天後斷面收縮率會有大幅度的提高。即產生盤條斷面收縮率的時效現象。

1.高碳鋼大規格盤條的斷面收縮率時效現象是盤條中氫的質量分數的變化導致拉伸或拉拔過程中形成氫富集進而造成解理斷裂面和二次裂紋所致。氫的逃逸速度直接影響時效過程中盤條的斷面收縮率提高。

2.其他可以產生近程擴散的原子濃度（C，N，O）不是斷面收縮率時效現象的直接原因。

3.振動時效不能提高斷面收縮率。殘餘應力對斷面收縮率的影響可以忽略。

斷面收縮率（Section shrinkage）是指材料在拉伸斷裂后、斷面最大縮小面積與原斷面積百分比。是材料的塑性指標之一。材料受拉力斷裂時斷面縮小，斷面縮小的面積與原面積之比值叫斷面收縮率，老標準JB/T 6396-1992 中用ψ表示，新標準JB/T 6396-2006 中用Z表示，單位為%。

斷面收縮率（Z）材料在拉伸斷裂后、斷面最大縮小面積與原斷面積百分比。

Percentage reduction of area

Reduction of area

斷面收縮率計算

斷面收縮率計算如下：

式中——試件原始截面積；

——試件拉斷後頸縮處的截面積。

伸長率和斷面收縮率表示鋼材斷裂前經受塑性變形的能力。伸長率越大或斷面收縮率越高，說明鋼材塑性越大。鋼材塑性大，不僅便於進行各種加工，而且能保證鋼材在建築上的安全使用。因為鋼材的塑性變形能調整局部高峰應力，使之趨於平緩，以免引起建築結構的局部破壞及其所導致的整個結構破壞；鋼材在塑性破壞前，有很明顯的變形和較長的變形持續時間，便於人們發現和補救。