高性(xing)能的(de)材料,普(pu)遍存在(zai)著低塑性(xing)和(he)難變形(xing)(xing)的(de)不利成(cheng)(cheng)型(xing)條件(jian)。從提高材料變形(xing)(xing)能力的(de)角度出(chu)發,在(zai)擠壓(ya)過程(cheng)中,材料一(yi)直處于(yu)三(san)向不均勻壓(ya)縮(suo)(suo)的(de)體應(ying)(ying)力狀態(tai)(tai)之下,其(qi)變形(xing)(xing)圖示呈現為兩(liang)向壓(ya)縮(suo)(suo)和(he)一(yi)向壓(ya)延的(de)狀態(tai)(tai)。即整個變形(xing)(xing)過程(cheng)是在(zai)兩(liang)向強壓(ya)縮(suo)(suo)和(he)一(yi)向弱(ruo)壓(ya)縮(suo)(suo)條件(jian)下,按照金屬變形(xing)(xing)的(de)最小阻(zu)力定律完(wan)成(cheng)(cheng)。在(zai)這(zhe)種應(ying)(ying)力狀態(tai)(tai)和(he)變形(xing)(xing)圖示條件(jian)下,變形(xing)(xing)金屬呈現出(chu)最大的(de)塑性(xing)指標。這(zhe)對于(yu)低塑性(xing)和(he)難變形(xing)(xing)材料的(de)加工成(cheng)(cheng)型(xing)是十分有利的(de)。
熱(re)擠壓法(fa)可以(yi)讓采用鍛造和軋制的方法(fa)都難以(yi)加工(gong)的低塑性高(gao)合(he)(he)金(jin)鋼和合(he)(he)金(jin)以(yi)及(ji)難熔(rong)金(jin)屬材(cai)料鎢(wu)、鉬、鉭、鈮等順利(li)地實現變形。也可以(yi)將(jiang)這(zhe)類(lei)材(cai)料在(zai)高(gao)的壓力(800~1500MPa)條件下進行預(yu)變形開(kai)坯(pi),破碎(sui)粗晶(jing)結構,提高(gao)材(cai)料塑性為(wei)進一(yi)步(bu)鍛造和軋制等再加工(gong)創造條件。
特殊治金已獲得的重大成就之一,是成功研制出在高溫下具有良好使用性能鋼管熱擠壓的新型熱強鋼和合金。這些材料由于復雜的化學成分和組織結構,同時又具有的塑性,因此難以使其成型。例如,含鉻量5%~30%的耐熱不銹鋼、高溫(wen)合金、Inconel 合金、lncoloy 合金、 Hastalloy 合金、尼莫尼克合金 Ugimet合金、Zr-2 合金,以及鎢、鉬、鉭、鈮基多種合金。這類合金在鍛軋時,難以獲得意的結果,或導致較高的消耗系數,從而影響到產品的成本。
國(guo)外一般采用(yong)熱擠壓(ya)法規模生(sheng)產這類材(cai)(cai)料的(de)棒材(cai)(cai)、管(guan)(guan)材(cai)(cai)、扁(bian)材(cai)(cai)、方材(cai)(cai)和(he)異型材(cai)(cai)。如美國(guo)亭廷(ting)頓國(guo)際公(gong)司( Huntington Internationa),用(yong)4000噸擠壓(ya)機(ji)為制造業(ye)、造船業(ye)和(he)其他工業(ye)技術部門提供(gong)蒙乃爾(er)( Monel)合(he)金、 Inconel合(he)金管(guan)(guan)材(cai)(cai)和(he)其他鎳基合(he)金管(guan)(guan)材(cai)(cai)。
美(mei)國柯(ke)蒂斯·萊(lai)特( Curtiss Wright)公司,采用(yong)鉬、鋯、鈹擠(ji)(ji)壓(ya)成(cheng)管子(zi)、扁材(cai)、棒(bang)材(cai)、方材(cai)。1958年又安裝(zhuang)了(le)10800噸(dun)壓(ya)機(ji)生產制造(zao)飛(fei)機(ji)發動機(ji)用(yong)的(de)各種材(cai)料的(de)零件和(he)型材(cai),口(kou)徑(jing)為(wei)90mm的(de)階梯(ti)形炮筒,重(zhong)(zhong)量達(da)2噸(dun)的(de)鋼管和(he)每米重(zhong)(zhong)49~130kg的(de)型材(cai)。1961年,18000噸(dun)的(de)框架式(shi)立式(shi)擠(ji)(ji)壓(ya)機(ji)投產,生產單(dan)重(zhong)(zhong)為(wei)13.5噸(dun)的(de)產品和(he)單(dan)重(zhong)(zhong)達(da)2.7噸(dun)的(de)變(bian)截(jie)面(mian)的(de)鉻鎳鋼的(de)噴氣式(shi)飛(fei)機(ji)發動機(ji)的(de)軸。采用(yong)立式(shi)擠(ji)(ji)壓(ya)機(ji)的(de)好處(chu)是加工制品時,既進行了(le)體積沖壓(ya),同時又進行了(le)垂(chui)直擠(ji)(ji)壓(ya),制品的(de)定(ding)中(zhong)心比較(jiao)精準。
英國建(jian)成的(de)5臺(tai)臥(wo)式(shi)(shi)液(ye)壓(ya)擠(ji)(ji)壓(ya)機(ji),用(yong)于(yu)專門生產(chan)鎳基合金(jin)產(chan)品。其中4000噸和(he)6000噸立式(shi)(shi)擠(ji)(ji)壓(ya)機(ji)各1臺(tai),由(you)(you)德(de)國施(shi)勞(lao)曼公(gong)司(si)制造;2000噸和(he)5000噸臥(wo)式(shi)(shi)擠(ji)(ji)壓(ya)機(ji)各1臺(tai),由(you)(you)勞(lao)威(wei)公(gong)司(si)制造;另1臺(tai)噸位為(wei)3500噸的(de)臥(wo)式(shi)(shi)擠(ji)(ji)壓(ya)機(ji)由(you)(you)菲爾汀公(gong)司(si)提供。
英(ying)國(guo)著名(ming)的(de)(de)國(guo)際鎳公司亨利(li)·維金(jin)的(de)(de)一(yi)個(ge)工廠安裝有(you)3500噸和5000噸臥式擠(ji)壓機(ji)各1臺,用于生產直(zhi)徑為(wei)φ13~127mm的(de)(de)鎳合金(jin)圓棒,36mm×6mm~20mm×7.7mm的(de)(de)扁材和直(zhi)徑為(wei)41mm-216mm的(de)(de)鎳及(ji)其(qi)合金(jin)管子,以及(ji)制造圓環和數百(bai)種規格的(de)(de)透平葉片等(deng)各種異型(xing)材。
英國菲爾汀公司專門(men)為高溫(wen)合金的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)設(she)計制造了專用的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji),考慮了有(you)(you)溫(wen)合金擠(ji)壓(ya)(ya)時的(de)各種有(you)(you)關工(gong)藝要求。擠(ji)壓(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)的(de)結構可以按照(zhao)規定的(de)工(gong)藝程(cheng)序(xu)進行擠(ji)壓(ya)(ya),并(bing)且程(cheng)序(xu)被(bei)記錄在穿孔卡(ka)片上(shang),放置在由(you)擠(ji)壓(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)自(zi)動控制的(de)電子系統(tong)在擠(ji)壓(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)上(shang)精確(que)地按擠(ji)壓(ya)(ya)速度(du)為 3.8mm~76.2mm/s 擠(ji)壓(ya)(ya)型材(cai),隨(sui)后被(bei)彎成圓(yuan)環并(bing)焊接其端部,作為飛機(ji)(ji)(ji)噴氣發(fa)動機(ji)(ji)(ji)的(de)零(ling)件,以達(da)到最(zui)小的(de)機(ji)(ji)(ji)械加工(gong)量(liang)。