鋼鐵材料的擠(ji)壓與鋁、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、冷擠壓(ya)
從金屬學(xue)的(de)概念出發,冷(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)應(ying)定(ding)義(yi)為(wei)溫(wen)度低(di)(di)于回(hui)復溫(wen)度的(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya),而對于鋁、銅、鈦等大多(duo)數(shu)有(you)色金屬以(yi)及鋼(gang)(gang)鐵材料(liao)(liao)(liao),通(tong)常所說(shuo)的(de)冷(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)一(yi)(yi)般(ban)是指在室(shi)溫(wen)下的(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)。鋼(gang)(gang)鐵材料(liao)(liao)(liao)的(de)冷(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)主(zhu)要(yao)(yao)用于零件的(de)直接成型(xing)或近凈形(xing)成型(xing),具有(you)節(jie)約(yue)原(yuan)材料(liao)(liao)(liao)、制(zhi)品尺(chi)寸(cun)精度高、表面質量好(hao)、強度高、生產(chan)率高等優點。適合于冷(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)的(de)材料(liao)(liao)(liao)應(ying)具有(you)較(jiao)好(hao)的(de)塑性、較(jiao)低(di)(di)的(de)加工硬化能(neng)力,例(li)如中(zhong)低(di)(di)碳鋼(gang)(gang)、低(di)(di)合金鋼(gang)(gang)等。鎳含量比較(jiao)高的(de)鋼(gang)(gang)一(yi)(yi)般(ban)不采用冷(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)進(jin)行成型(xing)。冷(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)坯料(liao)(liao)(liao)的(de)形(xing)狀(zhuang)與尺(chi)寸(cun)主(zhu)要(yao)(yao)根據成型(xing)件的(de)形(xing)狀(zhuang)與尺(chi)寸(cun)、擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)成型(xing)工藝來(lai)確(que)定(ding)。確(que)定(ding)坯料(liao)(liao)(liao)形(xing)狀(zhuang)的(de)主(zhu)要(yao)(yao)原(yuan)則(ze)為(wei):形(xing)狀(zhuang)盡(jin)(jin)可(ke)能(neng)簡單,所需成型(xing)工序盡(jin)(jin)可(ke)能(neng)少(shao),有(you)利于獲得均勻的(de)金屬流動和均勻性能(neng)的(de)制(zhi)品。冷(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)前的(de)坯料(liao)(liao)(liao)一(yi)(yi)般(ban)需要(yao)(yao)經過退(tui)火處(chu)理(li)和潤滑處(chu)理(li)。冷(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)的(de)變形(xing)程(cheng)度遠(yuan)(yuan)遠(yuan)(yuan)低(di)(di)于相應(ying)的(de)熱擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)變形(xing)程(cheng)度。
二、溫擠壓
擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)溫(wen)度(du)低于再結晶溫(wen)度(du)而高于回(hui)復溫(wen)度(du)時的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)稱(cheng)為(wei)溫(wen)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)。在溫(wen)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)過(guo)程中,被擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)金屬(shu)的(de)變(bian)形(xing)抗力低,擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)能(neng)(neng)耗下降;模具(ju)磨損(sun)減輕、壽命提(ti)高;道次(ci)變(bian)形(xing)量(liang)大,可以減少(shao)成(cheng)型工序;金屬(shu)可成(cheng)型性提(ti)高,有利(li)于成(cheng)型形(xing)狀較(jiao)為(wei)復雜的(de)制品;可用于冷(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)難加工材(cai)料的(de)零部(bu)件(jian)成(cheng)型。擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)溫(wen)度(du)對于溫(wen)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)來說十分重要(yao),選擇(ze)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)溫(wen)度(du),主要(yao)應(ying)綜合考(kao)慮產品的(de)性能(neng)(neng)、形(xing)狀與(yu)尺寸(cun)精度(du)、表(biao)面質量(liang)、工模具(ju)強度(du)、設備能(neng)(neng)力等因(yin)素(su)。表(biao)1-1為(wei)各(ge)種(zhong)材(cai)料的(de)溫(wen)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)溫(wen)度(du)范圍。
潤滑(hua)是(shi)溫擠壓的(de)(de)重要(yao)工藝環(huan)節,對制品的(de)(de)表(biao)面質量、尺寸精度、擠壓能耗、模具(ju)壽命(ming)均有重要(yao)影(ying)響,潤滑(hua)劑(ji)的(de)(de)好壞甚至直接(jie)影(ying)響成型加工的(de)(de)可行性(xing)。對溫擠壓用潤滑(hua)劑(ji)的(de)(de)主要(yao)要(yao)求如下:
(1) 耐高壓,可以承受(shou)2000MPa以上(shang)的壓力作用。
(2) 在擠(ji)壓溫度(du)范圍內(nei)具有足夠的黏性(xing)(xing)和較強的表面(mian)吸附能(neng)力、較好的流動性(xing)(xing)能(neng)。
(3) 盡可能低的(de)摩擦系數。
(4) 良好的(de)高溫穩定性,要求(qiu)在(zai)800℃以下(xia)的(de)溫度范圍內不(bu)產生化學反應(ying)。
(5) 良好的抗金屬質點黏附性能。
三、熱擠(ji)壓
熱擠壓(ya)(ya)是在再結晶(jing)溫(wen)度以上的(de)溫(wen)度條件下的(de)擠壓(ya)(ya)。鋼鐵(tie)材料熱擠壓(ya)(ya)成型技術取得飛躍發(fa)展是在1941年法(fa)國的(de)J.Sejournet 發(fa)明了玻璃潤滑(hua)劑擠壓(ya)(ya)法(fa)之后。鋼鐵(tie)材料熱擠壓(ya)(ya)時,在擠壓(ya)(ya)溫(wen)度、擠壓(ya)(ya)壓(ya)(ya)力、擠壓(ya)(ya)速度、潤滑(hua)條件與(yu)(yu)方(fang)式等(deng)方(fang)面,與(yu)(yu)鋁及鋁合金(jin)、銅(tong)及銅(tong)合金(jin)等(deng)有(you)色(se)金(jin)屬的(de)熱擠壓(ya)(ya)相比,具(ju)有(you)如下特點:
(1) 擠壓溫(wen)度高,通(tong)常在1000~1250℃。
(2) 擠壓壓力高,工(gong)模具工(gong)作(zuo)條件惡(e)劣。
(3) 為了防止擠(ji)壓過程中工模具(ju)過度升溫而(er)影響其強度,通常選用快速擠(ji)壓。
(4) 為了(le)確保高溫潤滑(hua)性能,一(yi)般(ban)采(cai)用玻(bo)(bo)璃(li)潤滑(hua)劑熱擠(ji)壓(ya),擠(ji)壓(ya)完成后需對制(zhi)品(pin)進(jin)行脫出(chu)玻(bo)(bo)璃(li)處理(li)。
(5) 良(liang)好的(de)玻璃潤滑劑可以使金屬流動均(jun)勻性大為(wei)改善。
鋼(gang)鐵材(cai)料熱(re)(re)擠(ji)壓中(zhong)(zhong),擠(ji)壓模(mo)(mo)、芯(xin)桿、擠(ji)壓筒、擠(ji)壓墊(dian)片等工(gong)模(mo)(mo)具的(de)工(gong)作(zuo)條件十(shi)分惡劣。用(yong)(yong)作(zuo)工(gong)模(mo)(mo)具的(de)材(cai)料,既(ji)要(yao)求具有(you)高(gao)強度,又要(yao)求具有(you)優(you)良的(de)耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)磨損性能。實際生(sheng)產中(zhong)(zhong)所用(yong)(yong)的(de)工(gong)模(mo)(mo)具材(cai)料主要(yao)有(you)H13(美國(guo))、SKD61、SKD62、SKD6(日(ri)本)、2Cr2W8V(中(zhong)(zhong)國(guo))。由于以上特點,鋼(gang)鐵材(cai)料的(de)熱(re)(re)擠(ji)壓生(sheng)產成本要(yao)比鋁(lv)合金及(ji)銅合金的(de)高(gao)得多。

