高合金(jin)(jin)鋼(gang)、鎳基耐熱(re)合金(jin)(jin)、鑄態鉬合金(jin)(jin)、燒結(jie)鉬鋯合金(jin)(jin)和難熔金(jin)(jin)屬(shu)(shu)等都屬(shu)(shu)于(yu)低塑性難變形材料，在大多(duo)數(shu)情況下，甚(shen)至(zhi)在采用擠壓(ya)(ya)工藝加(jia)工時，也顯(xian)得可塑性不足。在擠壓(ya)(ya)這(zhe)類材料時，金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)連續(xu)性容易遭到破(po)壞。由(you)于(yu)引起(qi)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)層不均勻(yun)的(de)(de)(de)(de)流動而產生的(de)(de)(de)(de)拉伸應力，同時金(jin)(jin)屬(shu)(shu)與模(mo)具接觸(chu)層的(de)(de)(de)(de)溫度比(bi)較低，擠壓(ya)(ya)模(mo)與擠壓(ya)(ya)芯棒的(de)(de)(de)(de)間隙分布相對(dui)于(yu)空心坯(pi)壁厚的(de)(de)(de)(de)不對(dui)稱(cheng)，導(dao)致金(jin)(jin)屬(shu)(shu)流動不對(dui)稱(cheng)。金(jin)(jin)屬(shu)(shu)流動最不均勻(yun)的(de)(de)(de)(de)位(wei)置(zhi)是擠壓(ya)(ya)管(guan)的(de)(de)(de)(de)內(nei)外(wai)表面，因此，在擠壓(ya)(ya)管(guan)內(nei)表面產生缺(que)陷的(de)(de)(de)(de)可能性最大，而外(wai)表面則有材料連續(xu)性被破(po)壞的(de)(de)(de)(de)危險。
一(yi)、提高材(cai)料可塑性
材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)可塑(su)性(xing)降低(di)，導致擠壓(ya)鋼管(guan)表(biao)(biao)面產生缺陷的(de)(de)可能性(xing)增(zeng)加。坯料(liao)(liao)表(biao)(biao)面的(de)(de)接觸摩擦不均(jun)勻，引起鋼管(guan)圓周金屬流動(dong)的(de)(de)不均(jun)勻。為了防(fang)止(zhi)擠壓(ya)制品產生缺陷，均(jun)勻地涂敷玻璃潤(run)滑(hua)劑顯得十分重要。除(chu)此之外，對于低(di)塑(su)性(xing)難變形材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)擠壓(ya)，還可以采取以下工(gong)藝措施來提高(gao)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)可塑(su)性(xing)，防(fang)止(zhi)擠壓(ya)材(cai)(cai)料(liao)(liao)連續性(xing)的(de)(de)破(po)壞：
1. 包塑性包套
在(zai)坯(pi)料的(de)內(nei)表(biao)面(mian)上包(bao)(bao)(bao)(bao)一層塑(su)性(xing)(xing)金屬，從而(er)在(zai)擠(ji)壓(ya)變形時(shi)，在(zai)塑(su)性(xing)(xing)包(bao)(bao)(bao)(bao)套(tao)(tao)內(nei)承(cheng)受(shou)著最大的(de)拉(la)應力。當被擠(ji)壓(ya)金屬的(de)可塑(su)性(xing)(xing)比較低時(shi)，塑(su)性(xing)(xing)包(bao)(bao)(bao)(bao)套(tao)(tao)包(bao)(bao)(bao)(bao)在(zai)外表(biao)面(mian)。包(bao)(bao)(bao)(bao)塑(su)性(xing)(xing)包(bao)(bao)(bao)(bao)套(tao)(tao)有幾種方法：a. 套(tao)(tao)管(guan)與坯(pi)料用簡(jian)單的(de)機械結合(he)，這種方法最簡(jian)單；b. 電解(jie)涂層；c. 離心鑄造等(deng)。在(zai)擠(ji)壓(ya)鎳合(he)金管(guan)（如Ni36GrTiAIMo合(he)金管(guan)）時(shi)，采用第一種方法包(bao)(bao)(bao)(bao)塑(su)性(xing)(xing)包(bao)(bao)(bao)(bao)套(tao)(tao)，擠(ji)壓(ya)出的(de)鎳合(he)金管(guan)的(de)內(nei)表(biao)面(mian)質量(liang)如圖(tu)5-4所示。
在擠壓鎳合金時，用321不銹鋼制作坯料內表面的塑性保護套。保護套的厚度與延伸系數有關，擠壓后塑性層壁厚為0.8~1.0mm.在擠壓Ni38CrTiAlMo5 合金管時，采用3.5mm的碳鋼內套，用電焊將碳鋼管焊接在坯料上。
2. 采用帶錐度的擠壓(ya)芯棒(bang)
在擠壓(ya)高(gao)強度合金時(shi)，由于(yu)高(gao)強度合金的最大(da)變形力很大(da)，為了減小變形力，采用端(duan)部(bu)帶(dai)錐(zhui)度的擠壓(ya)芯棒。
3. 坯料前端焊(han)接碳鋼墊片
擠(ji)壓(ya)高強(qiang)度(du)鎳合(he)金管(guan)時，將碳(tan)鋼制成(cheng)(cheng)50mm厚的(de)墊(dian)片，并將其焊接在(zai)坯料前(qian)端。這樣可(ke)以(yi)降低開(kai)始擠(ji)壓(ya)時最大壓(ya)力的(de)峰(feng)值，擠(ji)壓(ya)完成(cheng)(cheng)后碳(tan)鋼墊(dian)片會形(xing)成(cheng)(cheng)擠(ji)壓(ya)管(guan)的(de)前(qian)端。
4. 坯料后端焊(han)接塑性墊(dian)片
為(wei)了充分利用貴金屬，并使擠壓(ya)后擠壓(ya)管與壓(ya)余(yu)(yu)容易分離(li)，在(zai)個別情況下可將塑(su)性(xing)墊(dian)(dian)片焊(han)接在(zai)坯料的(de)后端，墊(dian)(dian)片的(de)厚(hou)度(du)應該是(shi)使其完全(quan)成(cheng)為(wei)壓(ya)余(yu)(yu)的(de)厚(hou)度(du)。
5. 用反擠壓法(fa)提高材料的塑性
在變形(xing)條件下，當(dang)變形(xing)區(qu)內建立起推(tui)力時，工作液體(ti)的(de)靜壓力可(ke)(ke)以增高到金屬材(cai)料屈服極限的(de)5~6倍，因而甚(shen)至可(ke)(ke)成功擠壓易碎的(de)材(cai)料，如粉末(mo)冶金的(de)坯料、灰口鐵等。
6. 建(jian)立“反壓力”
在實際工業生產中，用低塑性合金擠壓管子時，采用將擠壓模的圓柱帶從10mm增加到15~25mm或者以小角度代替圓錐部分，即采用模子的人口角為5°~15°,使其建立“反壓力”，可成功地用鎳合金坯料擠壓出鎳管而沒有破壞。此時，工作液體的靜壓力僅提高到（1.5~1.8)σb。
7. 降低坯料(liao)加熱溫度
當擠壓管(guan)有一層易碎(sui)材料的雙(shuang)金屬管(guan)或雙(shuang)層管(guan)時，為了提高變(bian)形區(qu)內(nei)工作(zuo)液體(ti)的靜壓力，可(ke)(ke)采用降低坯(pi)料加(jia)熱溫(wen)度的方(fang)法(fa)。在這種情(qing)況下(xia)，易碎(sui)層的可(ke)(ke)塑性(xing)顯著提高，防止了裂紋的產生。
8. 采用帶圓錐(zhui)孔型的模具
俄(e)羅斯巴爾金中央黑色(se)冶(ye)金科學研(yan)究院(yuan)在(zai)拼壓不銹鋼、鎳基高溫合金和難熔金屬時，采用帶圓(yuan)錐孔型的(de)(de)(de)模子進行試(shi)驗，其最小的(de)(de)(de)擠(ji)壓力是發生在(zai)采用的(de)(de)(de)擠(ji)壓模喇(la)叭(ba)口(kou)(kou)入(ru)口(kou)(kou)角(jiao)度2am=90°~120°的(de)(de)(de)情況下(xia)，擠(ji)壓模的(de)(de)(de)進口(kou)(kou)喇(la)叭(ba)口(kou)(kou)入(ru)口(kou)(kou)角(jiao)在(zai)90°~120°間上下(xia)波動，都會使擠(ji)壓力平均增加10%~15%。
9. 采用鉬合金“可拆(chai)換環”的(de)組(zu)合結構(gou)擠壓模
組(zu)合(he)模由模盒(he)、模環(huan)、彈簧組(zu)成，為了提高擠壓過程的穩定(ding)性，模環(huan)可(ke)(ke)采用鉬合(he)金(jin)（MTZ)制作(zuo)。擠壓操作(zuo)時，可(ke)(ke)由10~16個(ge)鉬合(he)金(jin)環(huan)組(zu)成的擠壓模輪流作(zuo)業(ye)，由于(yu)(yu)模盒(he)與(yu)模環(huan)借助(zhu)于(yu)(yu)彈簧固定(ding)，可(ke)(ke)以方便地裝卸。
二、特殊結(jie)構組合擠壓模的使用
為了確保玻璃潤滑劑的連續供給，保護擠壓模工作部分免受過熱和磨損，俄羅斯巴爾金中央黑色冶金科學研究院專門針對鎳基高溫合金和難熔金屬的擠壓設計了具有特殊結構的組合擠壓模，其結構如圖5-5所示。
該擠壓模由金屬模套1、特殊材料擠壓模2和特殊形狀潤滑墊3組成。潤滑墊3既是模子組成形狀的一部分，也可作為變形金屬的潤滑源。收縮錐的AB外環高度為h1,角度為α1,定徑孔直徑為2r1;內環高度為h2,錐角為α2,定徑孔直徑2r2<2r1.在該模子中，變形區的側面形狀的長度包括AB和BC兩部分，形成帶有由玻璃潤滑材料構成的入口錐的雙錐形孔型。模子平面BCDEF 被玻璃潤滑劑填滿，玻璃潤滑劑形成了第二個壓縮錐BC,其角度為αk為：
式(shi)（5-1)包(bao)含了設計擠壓模(mo)孔型時(shi)的全(quan)部要素(su)尺(chi)寸。
改變第一和第二個圓錐之間的延伸系數的比值、角度α1和α2以及內部嵌入物的輪廓尺寸，可以得到不同定徑帶的配合，且同時并不超過模子的基本尺寸（高度h1).在r1=Rk時，可得到由母線AC和角度αoδ所成的圓錐模子定徑帶；在r1=r2時，在模子中產生凸緣長度為BC的圓錐或平面（α1=90°)定徑帶。因此，模子潤滑錐的角度a,可以在αoδ~0°范圍變化。
將粉(fen)末(mo)狀玻(bo)璃潤滑劑(ji)，附(fu)加(jia)黏結劑(ji)（水玻(bo)璃、紙漿廢液等）的(de)混合物裝(zhuang)入(ru)組合模干燥后使(shi)用。
擠壓前，在擠壓模上部的圓錐上放置玻璃潤滑墊。擠壓過程中玻璃的剩余物充滿空間3。在擠壓負荷的作用下，玻璃潤滑(hua)劑被擠壓成模子不可分離的部分。模子中位于直接鄰近定徑區的玻璃潤滑劑可形成連續的玻璃膜，保證金屬在流體動摩擦條件下完成變形。而玻璃潤滑劑的隔熱性能可降低模子凸緣部分金屬的受熱程度，從而提高擠壓模的使用壽命。新型結構組合模的應用實踐表明，單從模子的使用壽命來考慮，新型結構組合模的使用壽命是圓錐模的數倍。
擠壓含硼的不銹(xiu)鋼產品時發現，產品縱向和橫向上的力學性能存在較大的各向異性，這是由于附加相的縱向變形顯著或不溶性非金屬化合物在縱向呈條狀所致。
為了避(bi)免擠(ji)壓產品(pin)(pin)出(chu)現性(xing)能(neng)的各(ge)向(xiang)(xiang)異性(xing)，擠(ji)壓時強(qiang)迫(po)產品(pin)(pin)在(zai)(zai)成(cheng)形(xing)(xing)過程中(zhong)進行旋轉，造成(cheng)擠(ji)壓產品(pin)(pin)性(xing)能(neng)各(ge)向(xiang)(xiang)異性(xing)的相組(zu)織條紋線(xian)呈螺(luo)旋形(xing)(xing)布(bu)(bu)置。在(zai)(zai)模(mo)子(zi)(zi)錐形(xing)(xing)部分刻成(cheng)螺(luo)旋形(xing)(xing)的凹線(xian)，而在(zai)(zai)模(mo)子(zi)(zi)的圓柱帶無這種凹槽。擠(ji)壓時，產品(pin)(pin)依靠(kao)這種專(zhuan)門(men)的模(mo)子(zi)(zi)旋轉，完成(cheng)附(fu)加(jia)相的螺(luo)旋形(xing)(xing)分布(bu)(bu)，擠(ji)壓出(chu)的鋼管(guan)仍具有(you)光(guang)滑(hua)外(wai)表面。在(zai)(zai)采用帶凹線(xian)入(ru)口錐形(xing)(xing)模(mo)擠(ji)壓，含硼(peng)產品(pin)(pin)力(li)學(xue)性(xing)能(neng)的各(ge)向(xiang)(xiang)異性(xing)明顯下降。
