材料的加工與接合

將直徑100 mm的鋁合金擠錠熱擠製成直徑25 mm的圓棒。使用擠製比 R = A₀/A(斷面積之比),設忽略摩擦與多餘變形的理想擠製壓力為 p = Y ln R,流動應力 Y = 50 MPa,則 p 最接近下列何者?

  1. A約69 MPa
  2. B約139 MPa
  3. C約800 MPa
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正確答案:B. 約139 MPa

斷面積與直徑的2次方成正比,因此擠製比為 R = (100/25)² = 16。p = Y ln R = 50 × ln 16 ≈ 50 × 2.77 ≈ 139 MPa。約69 MPa 是取直徑比4之對數的值,約800 MPa 是不取對數而以 Y × R 計算的值。實際的擠製壓力,因為與盛錠筒壁及模具的摩擦,以及材料內部發生的多餘剪切變形,比此理想值大得多。比起擠錠在盛錠筒中滑動的直接擠製,讓模具側移動、擠錠與盛錠筒之間不產生滑動的間接擠製所需壓力較小。

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