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所示為材料進行熱扭(niu)轉試(shi)驗時的(de)(de)塑性圖。試(shi)驗條件：試(shi)樣(yang)直徑8.5mm,試(shi)樣(yang)工(gong)作部分的(de)(de)長(chang)度40mm;試(shi)驗時試(shi)樣(yang)的(de)(de)扭(niu)擰(ning)轉速(su)130r/min;相應的(de)(de)變形速(su)度（擠壓速(su)度）10~20mm/s。
圖2-6中陰影部分所示為321不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銹鋼管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)擠出試(shi)樣管(guan)(guan)的軸線(xian)方向解剖(pou)不銹鋼管(guan)(guan)，清除(chu)潤滑劑(ji)，檢查鋼管(guan)(guan)內外表面質量情況(kuang)，確定鋼管(guan)(guan)金(jin)屬連續性開始遭到(dao)破壞(huai)的位置的試(shi)樣長(chang)(chang)度，并計算出相應(ying)長(chang)(chang)度位置截面上的延伸系(xi)數(shu)，此為(wei)材料開始破壞(huai)時的臨界延伸系(xi)數(shu)，即(ji)材料在該(gai)溫(wen)度速度條件下(xia)的臨界變(bian)形量。小于臨界變(bian)形量以及相應(ying)變(bian)形抗力較低的溫(wen)度區間(jian)，即(ji)為(wei)材料擠壓加(jia)工的溫(wen)度范圍。
俄羅斯全蘇管(guan)材科學(xue)研究所在5MN液(ye)壓試驗擠(ji)壓機(ji)上裝置采用(yong)圓錐(zhui)形(xing)芯(xin)棒擠(ji)壓管(guan)材的專(zhuan)用(yong)工(gong)具(ju)，可以保(bao)證(zheng)在同一支試驗鋼(gang)管(guan)上的延伸(shen)系數(shu)在 6~85 的范(fan)圍(wei)內變化。試驗時擠(ji)壓筒內襯的直徑為85mm,擠(ji)壓模模孔的直徑為39mm,錐(zhui)形(xing)芯(xin)棒和擠(ji)壓坯(pi)料(liao)的尺寸如圖2-7所示。
在圖(tu)2-7所(suo)示的(de)擠(ji)壓(ya)工模具配置的(de)條件下，擠(ji)壓(ya)時作用于坯料金屬上的(de)擠(ji)壓(ya)力(li)可以達到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(ji)壓(ya)和研究(jiu)具有變化壁厚的不銹鋼管，可以建立起臨界延伸(shen)系(xi)數與坯料加熱溫(wen)度的關系(xi)圖表(biao)，確定最佳塑(su)性溫(wen)度范圍和在(zai)該溫(wen)度允許的變形(xing)量。
在進(jin)行具有(you)(you)變化壁厚不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)擠壓(ya)(ya)試驗時(shi)(shi)，芯棒(bang)尺寸的(de)確定應考慮到(dao)在擠壓(ya)(ya)時(shi)(shi)能夠得到(dao)亞(ya)臨(lin)界、臨(lin)界和(he)超(chao)(chao)臨(lin)界變形(xing)程(cheng)度的(de)鋼(gang)管(guan)(guan)。因為擠壓(ya)(ya)時(shi)(shi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)金屬(shu)(shu)連續性(xing)的(de)破壞(huai)，只(zhi)有(you)(you)在臨(lin)界和(he)超(chao)(chao)臨(lin)界變形(xing)程(cheng)度的(de)條件下(xia)(xia)才會發生。即(ji)在采(cai)用(yong)圓錐形(xing)芯棒(bang)擠壓(ya)(ya)鋼(gang)管(guan)(guan)時(shi)(shi)，金屬(shu)(shu)完(wan)整性(xing)的(de)破壞(huai)只(zhi)是(shi)在當材料的(de)塑性(xing)非常低的(de)情況下(xia)(xia)出現。
如對于(yu)變(bian)形的321不銹鋼坯料(liao)，在一定的溫度下(xia)，當延伸(shen)系(xi)數達到(dao)35~50時，也未出(chu)現(xian)(xian)完整(zheng)性遭到(dao)破壞的現(xian)(xian)象。因此(ci)，采用圓錐形芯棒進行(xing)擠壓(ya)試驗(yan)，確定材料(liao)“塑性一溫度關系(xi)圖表”的方法，特別適(shi)合于(yu)高(gao)合金等(deng)低(di)塑性、難變(bian)形的材料(liao)。
圖2-8所示為(wei)擠壓有變化壁厚的(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)時，計算(suan)指定(ding)時刻的(de)(de)延伸系數(shu)，得(de)到的(de)(de)所擠出鋼(gang)管(guan)的(de)(de)長(chang)度(du)L,與(yu)錐形芯棒相應的(de)(de)半(ban)徑r,及其與(yu)延伸系數(shu)λ 的(de)(de)關系。圖 2-8 可(ke)用于確定(ding)延伸系數(shu)。
