熱擠壓不銹鋼管坯料在穿孔前和擠壓前坯料加熱的溫度應選擇在材料的最高塑性溫度范圍之內，可按“塑性一溫度關系圖表”來確定。材料的塑性圖表一般是在實驗的條件下，采用加熱至不同溫度的試樣進行的力學試驗的基礎上繪制而成的。這些力學試驗包括高溫拉伸試驗、熱扭轉試驗、熱頂鍛試驗，以及模擬各種壓力加工方法的坯料在受力條件下的試驗設備上進行的高溫試樣的軋制、擠壓、拉伸等試驗。
圖2-6所示為材(cai)料進行熱扭(niu)轉(zhuan)試(shi)驗時(shi)的塑性圖。試(shi)驗條(tiao)件：試(shi)樣直徑(jing)8.5mm,試(shi)樣工作部分的長度40mm;試(shi)驗時(shi)試(shi)樣的扭(niu)擰轉(zhuan)速(su)(su)130r/min;相應的變形速(su)(su)度（擠(ji)壓(ya)速(su)(su)度）10~20mm/s。
圖2-6中陰影部分所示為321不(bu)銹鋼材料的最高塑性溫度范圍。在此溫度范圍內進行材料的熱加工時，材料的塑性最高，變形抗力最低。
最適合于擠壓工藝條件下確定材料“塑性一溫度關系圖表”的試驗方法，是在專用的液壓試驗擠壓機上，采用圓錐形芯棒進行擠壓試驗的方法。試驗時，根據試樣材料的變形抗力，按規定的純擠壓時間或規定的試樣擠壓長度上，停止擠壓過程，可得到不同厚度的壓余，從而可測量出擠出試樣不(bu)銹鋼(gang)管(guan)后端的不同截面上的壁厚，并可以計算出擠出的試樣管在最小壁厚時的延伸系數，即為達到的延伸系數。
沿(yan)擠(ji)(ji)出試樣(yang)管(guan)的(de)軸線方向解剖(pou)不銹鋼管(guan)，清(qing)除潤滑(hua)劑，檢查鋼管(guan)內外表面質量情況，確定鋼管(guan)金屬連(lian)續性開(kai)始(shi)(shi)遭到破壞的(de)位(wei)置的(de)試樣(yang)長度(du)(du)，并計算出相(xiang)應長度(du)(du)位(wei)置截面上的(de)延伸系數，此為材(cai)料開(kai)始(shi)(shi)破壞時的(de)臨(lin)界(jie)延伸系數，即材(cai)料在該溫(wen)度(du)(du)速度(du)(du)條件下的(de)臨(lin)界(jie)變(bian)形(xing)量。小于臨(lin)界(jie)變(bian)形(xing)量以及相(xiang)應變(bian)形(xing)抗力較低的(de)溫(wen)度(du)(du)區間(jian)，即為材(cai)料擠(ji)(ji)壓加(jia)工(gong)的(de)溫(wen)度(du)(du)范圍。
俄羅斯全蘇管(guan)材科學研究(jiu)所在(zai)5MN液壓(ya)試(shi)驗擠(ji)壓(ya)機上裝置采用圓錐形芯棒擠(ji)壓(ya)管(guan)材的專用工具，可以保(bao)證在(zai)同一支(zhi)試(shi)驗鋼管(guan)上的延伸系數在(zai) 6~85 的范圍內變(bian)化。試(shi)驗時擠(ji)壓(ya)筒內襯的直徑(jing)為(wei)85mm,擠(ji)壓(ya)模模孔的直徑(jing)為(wei)39mm,錐形芯棒和擠(ji)壓(ya)坯(pi)料的尺寸如圖2-7所示。
在圖(tu)2-7所示的擠壓(ya)工模具配置的條件下，擠壓(ya)時(shi)作用(yong)于坯料金屬上的擠壓(ya)力可以達到(dao)11MPa。
在擠壓有壁厚變化的試樣管時，每個時刻的延伸系數計算后，得到所擠壓出鋼管的長度 Lt 與錐形芯棒的半徑 rz 的關系如下：
通過擠壓和研究(jiu)具有(you)變化壁厚(hou)的(de)不銹鋼管，可以建立起臨界延伸(shen)系數(shu)與坯料加熱溫度的(de)關(guan)系圖表，確定最佳塑(su)性溫度范圍(wei)和在該(gai)溫度允許的(de)變形量(liang)。
在(zai)進行具有變化壁(bi)厚不(bu)銹鋼(gang)管的(de)擠(ji)壓試驗時，芯棒尺(chi)寸的(de)確定應(ying)考慮到(dao)(dao)在(zai)擠(ji)壓時能夠得到(dao)(dao)亞(ya)臨(lin)(lin)界(jie)(jie)、臨(lin)(lin)界(jie)(jie)和超臨(lin)(lin)界(jie)(jie)變形程度的(de)鋼(gang)管。因為擠(ji)壓時不(bu)銹鋼(gang)管金屬連續性的(de)破(po)壞，只有在(zai)臨(lin)(lin)界(jie)(jie)和超臨(lin)(lin)界(jie)(jie)變形程度的(de)條件下才會發生。即在(zai)采用(yong)圓錐(zhui)形芯棒擠(ji)壓鋼(gang)管時，金屬完整性的(de)破(po)壞只是在(zai)當材料的(de)塑性非(fei)常低的(de)情況下出現。
如對(dui)于(yu)變形的(de)321不(bu)銹(xiu)鋼坯料(liao)(liao)，在一定的(de)溫(wen)度(du)下(xia)，當延伸系(xi)(xi)數達到(dao)35~50時(shi)，也(ye)未出現完整(zheng)性遭到(dao)破壞的(de)現象。因此，采用圓錐形芯棒進行擠壓試驗，確定材料(liao)(liao)“塑性一溫(wen)度(du)關系(xi)(xi)圖表”的(de)方法，特別適合(he)于(yu)高(gao)合(he)金等低塑性、難變形的(de)材料(liao)(liao)。
圖2-8所(suo)示為擠壓有變(bian)化壁厚的(de)(de)不銹鋼管時，計算指定時刻的(de)(de)延伸(shen)(shen)(shen)系數(shu)(shu)，得到的(de)(de)所(suo)擠出鋼管的(de)(de)長度L,與錐形芯棒相應的(de)(de)半徑(jing)r,及其與延伸(shen)(shen)(shen)系數(shu)(shu)λ 的(de)(de)關系。圖 2-8 可用于確定延伸(shen)(shen)(shen)系數(shu)(shu)。
