熱擠壓不銹鋼管坯料在穿孔前和擠壓前坯料加熱的溫度應選擇在材料的最高塑性溫度范圍之內，可按“塑性一溫度關系圖表”來確定。材料的塑性圖表一般是在實驗的條件下，采用加熱至不同溫度的試樣進行的力學試驗的基礎上繪制而成的。這些力學試驗包括高溫拉伸試驗、熱扭轉試驗、熱頂鍛試驗，以及模擬各種壓力加工方法的坯料在受力條件下的試驗設備上進行的高溫試樣的軋制、擠壓、拉伸等試驗。
圖2-6所(suo)示(shi)為材料進行熱扭轉(zhuan)試驗時(shi)的(de)塑性圖。試驗條件：試樣(yang)(yang)(yang)直徑8.5mm,試樣(yang)(yang)(yang)工作部(bu)分的(de)長(chang)度(du)40mm;試驗時(shi)試樣(yang)(yang)(yang)的(de)扭擰(ning)轉(zhuan)速130r/min;相應的(de)變形速度(du)（擠壓速度(du)）10~20mm/s。
圖2-6中陰影部分所示為321不銹鋼材料的最高塑性溫度范圍。在此溫度范圍內進行材料的熱加工時，材料的塑性最高，變形抗力最低。
最適合于擠壓工藝條件下確定材料“塑性一溫度關系圖表”的試驗方法，是在專用的液壓試驗擠壓機上，采用圓錐形芯棒進行擠壓試驗的方法。試驗時，根據試樣材料的變形抗力，按規定的純擠壓時間或規定的試樣擠壓長度上，停止擠壓過程，可得到不同厚度的壓余，從而可測量出擠出試樣不銹鋼管后端的不同截面上的壁厚，并可以計算出擠出的試樣管在最小壁厚時的延伸系數，即為達到的延伸系數。
沿擠(ji)出試樣管的(de)(de)軸線方向(xiang)解剖不銹鋼管，清除潤(run)滑劑，檢(jian)查鋼管內外(wai)表面(mian)質量(liang)情況，確定(ding)鋼管金屬(shu)連(lian)續性(xing)開始遭到破壞(huai)的(de)(de)位置(zhi)的(de)(de)試樣長度(du)，并計(ji)算(suan)出相應長度(du)位置(zhi)截面(mian)上的(de)(de)延伸系數(shu)(shu)，此為材(cai)料(liao)開始破壞(huai)時的(de)(de)臨(lin)(lin)界(jie)延伸系數(shu)(shu)，即材(cai)料(liao)在該(gai)溫(wen)度(du)速度(du)條件下的(de)(de)臨(lin)(lin)界(jie)變形量(liang)。小于(yu)臨(lin)(lin)界(jie)變形量(liang)以及相應變形抗力較低(di)的(de)(de)溫(wen)度(du)區間，即為材(cai)料(liao)擠(ji)壓加工的(de)(de)溫(wen)度(du)范圍。
俄羅(luo)斯全蘇管材科學研究所在(zai)5MN液壓(ya)(ya)(ya)試(shi)驗擠壓(ya)(ya)(ya)機上(shang)(shang)裝置采(cai)用圓(yuan)錐形(xing)芯棒擠壓(ya)(ya)(ya)管材的(de)(de)專用工具，可以保證在(zai)同一支試(shi)驗鋼管上(shang)(shang)的(de)(de)延(yan)伸系數在(zai) 6~85 的(de)(de)范圍內變化。試(shi)驗時擠壓(ya)(ya)(ya)筒內襯(chen)的(de)(de)直徑(jing)為85mm,擠壓(ya)(ya)(ya)模(mo)模(mo)孔的(de)(de)直徑(jing)為39mm,錐形(xing)芯棒和(he)擠壓(ya)(ya)(ya)坯料的(de)(de)尺(chi)寸如(ru)圖2-7所示(shi)。
在圖(tu)2-7所(suo)示(shi)的擠(ji)壓工模具配置的條件(jian)下(xia)，擠(ji)壓時作用于(yu)坯(pi)料金屬(shu)上的擠(ji)壓力可(ke)以達到11MPa。
在擠壓有壁厚變化的試樣管時，每個時刻的延伸系數計算后，得到所擠壓出鋼管的長度 Lt 與錐形芯棒的半徑 rz 的關系如下：
通過(guo)擠壓和研究具有變化(hua)壁厚的不(bu)銹鋼管，可以建(jian)立(li)起(qi)臨界延伸(shen)系數(shu)與(yu)坯料加熱溫(wen)度(du)的關(guan)系圖(tu)表，確定(ding)最佳塑性溫(wen)度(du)范圍和在該溫(wen)度(du)允(yun)許的變形(xing)量。
在進行具有(you)變(bian)(bian)化壁(bi)厚不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)(guan)的(de)(de)擠壓試(shi)驗時，芯(xin)棒尺(chi)寸(cun)的(de)(de)確定(ding)應考慮到(dao)在擠壓時能夠得到(dao)亞臨(lin)(lin)界(jie)(jie)、臨(lin)(lin)界(jie)(jie)和(he)超臨(lin)(lin)界(jie)(jie)變(bian)(bian)形程(cheng)(cheng)度的(de)(de)鋼管(guan)(guan)。因為擠壓時不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)(guan)金屬連續性的(de)(de)破壞，只有(you)在臨(lin)(lin)界(jie)(jie)和(he)超臨(lin)(lin)界(jie)(jie)變(bian)(bian)形程(cheng)(cheng)度的(de)(de)條件下才會發生。即在采用圓錐形芯(xin)棒擠壓鋼管(guan)(guan)時，金屬完整性的(de)(de)破壞只是在當材料的(de)(de)塑性非常低(di)的(de)(de)情況下出現。
如對于變(bian)形(xing)的321不銹鋼坯料，在一(yi)定的溫度下(xia)，當延伸系數達到35~50時，也未出現(xian)完整性(xing)遭到破壞的現(xian)象(xiang)。因此(ci)，采用圓(yuan)錐形(xing)芯棒進(jin)行擠壓試驗(yan)，確(que)定材(cai)料“塑(su)性(xing)一(yi)溫度關系圖表”的方(fang)法，特別(bie)適合于高合金(jin)等(deng)低塑(su)性(xing)、難變(bian)形(xing)的材(cai)料。
圖2-8所示(shi)為(wei)擠(ji)壓有變化壁厚的(de)不銹鋼(gang)管時(shi)，計算指定時(shi)刻的(de)延伸(shen)(shen)系數，得到的(de)所擠(ji)出鋼(gang)管的(de)長度L,與錐形芯(xin)棒相應(ying)的(de)半(ban)徑r,及其與延伸(shen)(shen)系數λ 的(de)關系。圖 2-8 可用(yong)于(yu)確(que)定延伸(shen)(shen)系數。
