鋼鐵材料的擠壓(ya)與鋁、銅等有色金屬一樣,按擠壓方法分為正擠壓、反擠壓、復合擠壓等;按擠壓溫度分為冷擠壓、溫擠壓、熱擠壓等幾類。
一、冷(leng)擠(ji)壓
從金(jin)(jin)屬學(xue)的(de)(de)概念(nian)出發,冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)應定(ding)(ding)(ding)義為溫(wen)(wen)度低于(yu)回(hui)復溫(wen)(wen)度的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya),而對(dui)于(yu)鋁、銅、鈦等(deng)大(da)多數有(you)色金(jin)(jin)屬以及鋼(gang)(gang)鐵材(cai)料(liao),通(tong)常(chang)所說的(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)一般(ban)是指在室溫(wen)(wen)下的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)。鋼(gang)(gang)鐵材(cai)料(liao)的(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)主要(yao)(yao)用(yong)于(yu)零(ling)件的(de)(de)直接(jie)成(cheng)型或近(jin)凈形(xing)成(cheng)型,具有(you)節約原(yuan)材(cai)料(liao)、制品尺(chi)寸精(jing)度高、表面質量好(hao)、強度高、生(sheng)產率高等(deng)優點。適合于(yu)冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)材(cai)料(liao)應具有(you)較(jiao)好(hao)的(de)(de)塑(su)性、較(jiao)低的(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)硬(ying)化能力,例如(ru)中低碳鋼(gang)(gang)、低合金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)等(deng)。鎳含(han)量比較(jiao)高的(de)(de)鋼(gang)(gang)一般(ban)不采(cai)用(yong)冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)進行成(cheng)型。冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)坯料(liao)的(de)(de)形(xing)狀(zhuang)與(yu)尺(chi)寸主要(yao)(yao)根(gen)據成(cheng)型件的(de)(de)形(xing)狀(zhuang)與(yu)尺(chi)寸、擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)成(cheng)型工(gong)(gong)藝(yi)來確定(ding)(ding)(ding)。確定(ding)(ding)(ding)坯料(liao)形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)主要(yao)(yao)原(yuan)則為:形(xing)狀(zhuang)盡可(ke)能簡(jian)單,所需成(cheng)型工(gong)(gong)序盡可(ke)能少,有(you)利于(yu)獲得均勻(yun)的(de)(de)金(jin)(jin)屬流動和(he)均勻(yun)性能的(de)(de)制品。冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)前的(de)(de)坯料(liao)一般(ban)需要(yao)(yao)經過退火處理(li)和(he)潤滑處理(li)。冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)變(bian)(bian)形(xing)程(cheng)度遠(yuan)遠(yuan)低于(yu)相應的(de)(de)熱擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)變(bian)(bian)形(xing)程(cheng)度。
二、溫擠(ji)壓
擠壓(ya)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)低于(yu)再結晶溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)而高于(yu)回復溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)時的(de)擠壓(ya)稱為溫(wen)(wen)擠壓(ya)。在溫(wen)(wen)擠壓(ya)過(guo)程中,被擠壓(ya)金屬的(de)變形(xing)抗力低,擠壓(ya)能耗下降;模具(ju)磨(mo)損減輕(qing)、壽命提高;道次變形(xing)量大,可(ke)以(yi)減少成(cheng)(cheng)型工(gong)序;金屬可(ke)成(cheng)(cheng)型性(xing)提高,有利(li)于(yu)成(cheng)(cheng)型形(xing)狀較為復雜(za)的(de)制品;可(ke)用(yong)于(yu)冷擠壓(ya)難加(jia)工(gong)材料的(de)零(ling)部件成(cheng)(cheng)型。擠壓(ya)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)對于(yu)溫(wen)(wen)擠壓(ya)來說(shuo)十分重要,選擇(ze)擠壓(ya)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du),主要應綜(zong)合考慮產品的(de)性(xing)能、形(xing)狀與尺寸精度(du)(du)(du)(du)、表(biao)面質量、工(gong)模具(ju)強度(du)(du)(du)(du)、設備(bei)能力等因素。表(biao)1-1為各(ge)種材料的(de)溫(wen)(wen)擠壓(ya)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)范圍。
潤滑是溫擠壓(ya)的(de)(de)(de)重要(yao)(yao)工(gong)藝(yi)環(huan)節,對(dui)制品的(de)(de)(de)表面質量、尺寸精度、擠壓(ya)能耗、模具壽命均有重要(yao)(yao)影響,潤滑劑的(de)(de)(de)好壞甚至直接影響成型加工(gong)的(de)(de)(de)可(ke)行性。對(dui)溫擠壓(ya)用潤滑劑的(de)(de)(de)主要(yao)(yao)要(yao)(yao)求如下:
(1) 耐(nai)高壓,可以承受2000MPa以上的壓力作用。
(2) 在擠壓溫度范圍(wei)內(nei)具有足夠的黏性(xing)和較(jiao)強的表面吸(xi)附能力、較(jiao)好的流(liu)動性(xing)能。
(3) 盡可能低的摩擦系(xi)數。
(4) 良好的(de)高溫穩定(ding)性,要求在800℃以下的(de)溫度范圍(wei)內不產生化學反應。
(5) 良(liang)好(hao)的抗金(jin)屬質點(dian)黏(nian)附性能。
三、熱擠壓
熱擠(ji)壓是(shi)在(zai)再結晶溫(wen)(wen)度以上的(de)溫(wen)(wen)度條件(jian)下(xia)的(de)擠(ji)壓。鋼鐵材料熱擠(ji)壓成型(xing)技術取得飛(fei)躍發展是(shi)在(zai)1941年法(fa)(fa)國(guo)的(de)J.Sejournet 發明了玻璃潤(run)滑(hua)劑擠(ji)壓法(fa)(fa)之后。鋼鐵材料熱擠(ji)壓時(shi),在(zai)擠(ji)壓溫(wen)(wen)度、擠(ji)壓壓力(li)、擠(ji)壓速度、潤(run)滑(hua)條件(jian)與(yu)方(fang)式等(deng)方(fang)面,與(yu)鋁及(ji)鋁合金、銅及(ji)銅合金等(deng)有(you)色(se)金屬的(de)熱擠(ji)壓相比(bi),具有(you)如下(xia)特點(dian):
(1) 擠壓溫度高,通常(chang)在1000~1250℃。
(2) 擠壓壓力(li)高,工(gong)模具工(gong)作(zuo)條件惡劣。
(3) 為了防止擠(ji)壓(ya)過(guo)程中(zhong)工模具過(guo)度(du)升溫而(er)影響其強(qiang)度(du),通常選用快速擠(ji)壓(ya)。
(4) 為了(le)確保高溫潤(run)滑性能(neng),一般采用玻璃(li)潤(run)滑劑熱擠(ji)壓,擠(ji)壓完成后需對制(zhi)品(pin)進(jin)行脫出(chu)玻璃(li)處理(li)。
(5) 良好的玻璃潤滑劑可以使金屬(shu)流(liu)動均勻性大為(wei)改善。
鋼鐵(tie)材(cai)(cai)料(liao)(liao)熱(re)擠壓(ya)中(zhong)(zhong),擠壓(ya)模(mo)(mo)、芯桿、擠壓(ya)筒、擠壓(ya)墊片等工模(mo)(mo)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)工作條件十分(fen)惡(e)劣。用作工模(mo)(mo)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)(liao),既要求具(ju)(ju)有高強度,又要求具(ju)(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐高溫、耐磨損性能。實(shi)際生產中(zhong)(zhong)所用的(de)(de)(de)(de)工模(mo)(mo)具(ju)(ju)材(cai)(cai)料(liao)(liao)主要有H13(美國(guo))、SKD61、SKD62、SKD6(日本)、2Cr2W8V(中(zhong)(zhong)國(guo))。由于(yu)以上特點,鋼鐵(tie)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)熱(re)擠壓(ya)生產成本要比(bi)鋁(lv)合金及銅合金的(de)(de)(de)(de)高得多。

