任何一種新的不銹鋼管材料在一定噸位的擠壓機上,生產規格范圍較廣的產品時,根據最佳擠壓溫度和允許的最佳變形量,編制擠壓工藝,對穩定擠壓工藝過程、保證產品質量和產量十分有益。

 

 在現有或(huo)新建的(de)擠壓機上,對于試制新材料(liao)的(de)新產(chan)品和(he)大量生產(chan)的(de)老產(chan)品,通過(guo)試驗(yan)研究(jiu)和(he)經驗(yan)總結,繪制出(chu)以延伸系(xi)數和(he)坯料(liao)的(de)加熱(re)溫(wen)度為坐標的(de)材料(liao)不銹鋼(gang)管可能(neng)的(de)變形制度曲線,如圖5-1所示。


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  在一定的加熱溫度條件下,變形程度增大將引起坯料金屬流出壓力增加,而金屬流出壓力受到擠壓機能力或擠壓工模具強度的限制。隨著不銹鋼管坯料(liao)加熱溫度的升高,允許的變形程度增大,因此,曲線Ⅰ(1區域和2區域之間)是材料在一定的延伸系數和加熱溫度的條件下,材料的極限的允許擠壓力。曲線(1區域和3區域之間)是在絕熱條件下,因熱效應而使金屬溫度升高與部分晶界熔化的曲線。因此,1區域為產品質量令人滿意時的區域,2區域是超過允許壓力的區域,3區域是晶界熔化區域。


  如果提(ti)高(gao)擠(ji)壓機的(de)(de)擠(ji)壓能力(li)或擠(ji)壓工模(mo)具(ju)的(de)(de)允許(xu)應力(li),1區域將會(hui)擴大(da),并(bing)且新的(de)(de)曲線將受到(dao)各種(zhong)(zhong)具(ju)體條(tiao)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)限(xian)制(圖5-1(b),其(qi)(qi)中P1>P2>P3)。在(zai)(zai)(zai)(zai)擠(ji)壓變(bian)(bian)形(xing)過程中,部(bu)分熱(re)量(liang)(liang)用(yong)于熔化玻璃潤滑劑、加熱(re)擠(ji)壓工模(mo)具(ju)和散發(fa)到(dao)周圍的(de)(de)空間;其(qi)(qi)余則(ze)留(liu)(liu)在(zai)(zai)(zai)(zai)變(bian)(bian)形(xing)金(jin)屬內(nei),用(yong)于提(ti)高(gao)坯料(liao)溫度(du)。在(zai)(zai)(zai)(zai)其(qi)(qi)他條(tiao)件(jian)(jian)(jian)相同的(de)(de)情況(kuang)下,留(liu)(liu)在(zai)(zai)(zai)(zai)變(bian)(bian)形(xing)金(jin)屬內(nei)的(de)(de)熱(re)量(liang)(liang)與總熱(re)量(liang)(liang)的(de)(de)比值與擠(ji)壓速(su)度(du)有關(guan),其(qi)(qi)中可能有兩種(zhong)(zhong)極(ji)(ji)端的(de)(de)情況(kuang):1. 當擠(ji)壓速(su)度(du)非常低時(shi),變(bian)(bian)形(xing)熱(re)完全(quan)散發(fa)到(dao)周圍空間,即(ji)變(bian)(bian)形(xing)流(liu)動在(zai)(zai)(zai)(zai)等(deng)溫條(tiao)件(jian)(jian)(jian)下進(jin)行;2. 當擠(ji)壓速(su)度(du)無限(xian)大(da)時(shi),全(quan)部(bu)變(bian)(bian)形(xing)熱(re)都(dou)留(liu)(liu)在(zai)(zai)(zai)(zai)金(jin)屬內(nei),并(bing)建立(li)了絕熱(re)條(tiao)件(jian)(jian)(jian)。實際上這(zhe)(zhe)兩種(zhong)(zhong)極(ji)(ji)端條(tiao)件(jian)(jian)(jian)是不存在(zai)(zai)(zai)(zai)的(de)(de),因此實際情況(kuang)是在(zai)(zai)(zai)(zai)這(zhe)(zhe)兩種(zhong)(zhong)極(ji)(ji)限(xian)情況(kuang)之間。


 對現有的擠壓機,繪制用于各種鋼的變形制度曲線具有實用意義。尼科波爾南方鋼管廠的專家Г.И.Гуляeв(Г.И.古里亞耶夫)等通過研究,用計算法繪制了適用于該廠3150噸液壓擠壓機擠壓06Cr18Ni11Ti不銹鋼管時的所有品種的變形制度曲線。除此之外,對擠壓機的每一種尺寸的擠壓筒也都繪制了相應的曲線。在計算和繪制各種材料的變形制度曲線時,需根據具體情況采用不同的限制條件。尼科波爾南方鋼管廠采用的限制因素為:


 1. 擠(ji)壓(ya)機的名(ming)義擠(ji)壓(ya)力或擠(ji)壓(ya)桿上的應力不大于1100MPa;


 2. 擠壓不銹鋼管材料的晶(jing)粒開(kai)始熔化(hua)溫(wen)度為1325℃;


 3. 擠壓不銹鋼管材料(liao)在變(bian)形過程(cheng)中(zhong)和變(bian)形終了的(de)溫(wen)度(du)較高,使奧氏體晶(jing)粒長大。由于材料(liao)在加(jia)(jia)熱和冷(leng)卻過程(cheng)中(zhong)沒有發生相(xiang)變(bian),在冷(leng)卻時(shi)材料(liao)的(de)晶(jing)粒度(du)不變(bian),因此,對于其用(yong)于再加(jia)(jia)工(冷(leng)加(jia)(jia)工)的(de)商品管坯料(liao)的(de)加(jia)(jia)熱溫(wen)度(du)為(wei)1220℃。


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  為了判(pan)斷在繪制變形(xing)制度曲線時(shi)采(cai)用(yong)(yong)的(de)假設是否正確,尼科波爾(er)南(nan)方不(bu)銹鋼(gang)管廠用(yong)(yong)06Cr18Ni11Ti不(bu)銹鋼(gang)坯料進行了一系列(lie)的(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)試(shi)驗,包括設定準確的(de)加(jia)(jia)熱溫(wen)(wen)度和(he)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)力,以及坯料的(de)加(jia)(jia)熱溫(wen)(wen)度和(he)延伸(shen)系數(shu)在比(bi)(bi)較寬的(de)范圍內變化等。將(jiang)試(shi)驗結果與計算數(shu)據進行比(bi)(bi)較,制定保證商品(pin)管和(he)再加(jia)(jia)工不(bu)銹鋼(gang)管質量的(de)變形(xing)制度曲線。3150噸(dun)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)機ф190mm擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)在不(bu)同擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)力的(de)條(tiao)件下(xia),擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)06Cr18Ni11Ti不(bu)銹鋼(gang)管時(shi)可能(neng)的(de)變形(xing)制度曲線如(ru)圖5-2所示。