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所示為(wei)材料進(jin)行熱扭(niu)轉試(shi)驗時的(de)(de)塑性圖。試(shi)驗條件(jian)：試(shi)樣直徑(jing)8.5mm,試(shi)樣工作部分的(de)(de)長度(du)(du)(du)40mm;試(shi)驗時試(shi)樣的(de)(de)扭(niu)擰(ning)轉速130r/min;相(xiang)應的(de)(de)變形速度(du)(du)(du)（擠壓(ya)速度(du)(du)(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(guan)的軸線方向解(jie)剖不銹鋼(gang)管(guan)，清除潤滑(hua)劑，檢查鋼(gang)管(guan)內外表面質量(liang)(liang)(liang)情況，確定(ding)鋼(gang)管(guan)金屬連(lian)續性開始遭(zao)到破(po)壞(huai)的位(wei)置的試樣長度(du)，并計算出相應長度(du)位(wei)置截面上的延伸(shen)系數，此(ci)為材(cai)料開始破(po)壞(huai)時的臨(lin)界延伸(shen)系數，即材(cai)料在該溫(wen)度(du)速度(du)條件下的臨(lin)界變形(xing)量(liang)(liang)(liang)。小于臨(lin)界變形(xing)量(liang)(liang)(liang)以及相應變形(xing)抗力較低(di)的溫(wen)度(du)區間，即為材(cai)料擠(ji)壓加(jia)工的溫(wen)度(du)范圍。
俄羅斯全蘇管(guan)材科學(xue)研究所在(zai)(zai)5MN液壓(ya)試驗擠壓(ya)機上(shang)裝置(zhi)采用圓(yuan)錐形(xing)芯(xin)棒擠壓(ya)管(guan)材的(de)(de)(de)(de)專用工具，可以保證在(zai)(zai)同一支(zhi)試驗鋼管(guan)上(shang)的(de)(de)(de)(de)延伸系數在(zai)(zai) 6~85 的(de)(de)(de)(de)范圍內變化(hua)。試驗時擠壓(ya)筒內襯(chen)的(de)(de)(de)(de)直(zhi)徑(jing)(jing)為85mm,擠壓(ya)模(mo)模(mo)孔的(de)(de)(de)(de)直(zhi)徑(jing)(jing)為39mm,錐形(xing)芯(xin)棒和擠壓(ya)坯料的(de)(de)(de)(de)尺寸如圖2-7所示。
在圖2-7所示的(de)擠壓工模具配(pei)置(zhi)的(de)條件下，擠壓時作用于坯料(liao)金屬上(shang)的(de)擠壓力(li)可以達到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：
通過擠壓和研(yan)究具有變(bian)化(hua)壁厚的(de)不銹鋼(gang)管(guan)，可以建立起(qi)臨界延伸系數與坯料加熱溫度的(de)關系圖表，確定最佳塑性溫度范圍和在該溫度允許的(de)變(bian)形量。
在進(jin)行具有(you)變(bian)化壁(bi)厚(hou)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管的(de)(de)(de)擠(ji)壓試(shi)驗時(shi)(shi)，芯棒(bang)尺寸的(de)(de)(de)確定應考慮到在擠(ji)壓時(shi)(shi)能夠得到亞臨(lin)界(jie)、臨(lin)界(jie)和超臨(lin)界(jie)變(bian)形程度的(de)(de)(de)鋼(gang)管。因為擠(ji)壓時(shi)(shi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管金屬(shu)連(lian)續性(xing)(xing)的(de)(de)(de)破壞，只有(you)在臨(lin)界(jie)和超臨(lin)界(jie)變(bian)形程度的(de)(de)(de)條件下才會(hui)發生(sheng)。即在采用圓錐形芯棒(bang)擠(ji)壓鋼(gang)管時(shi)(shi)，金屬(shu)完(wan)整性(xing)(xing)的(de)(de)(de)破壞只是在當材料的(de)(de)(de)塑(su)性(xing)(xing)非常低的(de)(de)(de)情況下出(chu)現。
如對于變(bian)形的(de)321不(bu)銹鋼坯料(liao)，在一定的(de)溫(wen)度(du)下，當延(yan)伸系(xi)數達到(dao)35~50時，也(ye)未出(chu)現(xian)完整性(xing)遭(zao)到(dao)破壞的(de)現(xian)象。因此，采用圓錐形芯(xin)棒進(jin)行(xing)擠(ji)壓試(shi)驗(yan)，確(que)定材料(liao)“塑性(xing)一溫(wen)度(du)關系(xi)圖表”的(de)方(fang)法，特別適(shi)合(he)于高(gao)合(he)金等低塑性(xing)、難變(bian)形的(de)材料(liao)。
圖(tu)2-8所(suo)示為擠壓有變化(hua)壁(bi)厚的(de)不(bu)銹鋼管時(shi)，計算指定(ding)時(shi)刻(ke)的(de)延(yan)伸(shen)(shen)系(xi)(xi)數，得到的(de)所(suo)擠出鋼管的(de)長度(du)L,與錐形芯棒相應的(de)半徑r,及其與延(yan)伸(shen)(shen)系(xi)(xi)數λ 的(de)關系(xi)(xi)。圖(tu) 2-8 可用(yong)于(yu)確定(ding)延(yan)伸(shen)(shen)系(xi)(xi)數。
