高合(he)金(jin)(jin)(jin)鋼、鎳基耐(nai)熱合(he)金(jin)(jin)(jin)、鑄態鉬合(he)金(jin)(jin)(jin)、燒結鉬鋯合(he)金(jin)(jin)(jin)和(he)難(nan)熔(rong)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)等都屬(shu)于(yu)低塑(su)性(xing)難(nan)變形材(cai)料，在大多數(shu)情況下，甚(shen)至在采(cai)用擠(ji)壓(ya)(ya)工(gong)藝加(jia)工(gong)時，也顯得可(ke)塑(su)性(xing)不(bu)(bu)足。在擠(ji)壓(ya)(ya)這類(lei)材(cai)料時，金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)連(lian)續(xu)性(xing)容易遭到破壞(huai)。由(you)于(yu)引起金(jin)(jin)(jin)屬(shu)層(ceng)不(bu)(bu)均(jun)勻的(de)(de)(de)(de)流動(dong)(dong)而產生的(de)(de)(de)(de)拉(la)伸應力，同時金(jin)(jin)(jin)屬(shu)與模具接觸層(ceng)的(de)(de)(de)(de)溫度比較低，擠(ji)壓(ya)(ya)模與擠(ji)壓(ya)(ya)芯棒的(de)(de)(de)(de)間隙分布相(xiang)對于(yu)空心坯壁厚的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)對稱(cheng)，導致金(jin)(jin)(jin)屬(shu)流動(dong)(dong)不(bu)(bu)對稱(cheng)。金(jin)(jin)(jin)屬(shu)流動(dong)(dong)最(zui)不(bu)(bu)均(jun)勻的(de)(de)(de)(de)位(wei)置是擠(ji)壓(ya)(ya)管的(de)(de)(de)(de)內外表面，因此，在擠(ji)壓(ya)(ya)管內表面產生缺陷的(de)(de)(de)(de)可(ke)能性(xing)最(zui)大，而外表面則(ze)有材(cai)料連(lian)續(xu)性(xing)被破壞(huai)的(de)(de)(de)(de)危(wei)險。
一、提高(gao)材(cai)料可塑性
材(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)可(ke)塑(su)性(xing)(xing)降低(di)，導致擠(ji)壓(ya)鋼管表面產(chan)生缺陷的(de)(de)可(ke)能性(xing)(xing)增加。坯料表面的(de)(de)接(jie)觸摩擦不(bu)均勻(yun)(yun)，引起鋼管圓(yuan)周金屬流(liu)動(dong)的(de)(de)不(bu)均勻(yun)(yun)。為了防(fang)止擠(ji)壓(ya)制品產(chan)生缺陷，均勻(yun)(yun)地(di)涂敷玻璃潤滑劑顯(xian)得十分重要。除此之(zhi)外，對于(yu)低(di)塑(su)性(xing)(xing)難(nan)變形材(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)擠(ji)壓(ya)，還(huan)可(ke)以采取以下工藝措施來提高材(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)可(ke)塑(su)性(xing)(xing)，防(fang)止擠(ji)壓(ya)材(cai)(cai)(cai)料連續性(xing)(xing)的(de)(de)破壞：
1. 包(bao)塑性包(bao)套(tao)
在坯料的內表面(mian)上包(bao)一層(ceng)塑(su)性金屬，從而在擠(ji)(ji)壓(ya)變(bian)形時，在塑(su)性包(bao)套(tao)(tao)內承受著最大的拉應力。當被擠(ji)(ji)壓(ya)金屬的可塑(su)性比(bi)較低(di)時，塑(su)性包(bao)套(tao)(tao)包(bao)在外(wai)表面(mian)。包(bao)塑(su)性包(bao)套(tao)(tao)有幾種方(fang)法(fa)(fa)：a. 套(tao)(tao)管與坯料用(yong)簡(jian)單的機械結(jie)合(he)，這種方(fang)法(fa)(fa)最簡(jian)單；b. 電解涂層(ceng)；c. 離心鑄(zhu)造(zao)等(deng)。在擠(ji)(ji)壓(ya)鎳合(he)金管（如Ni36GrTiAIMo合(he)金管）時，采用(yong)第一種方(fang)法(fa)(fa)包(bao)塑(su)性包(bao)套(tao)(tao)，擠(ji)(ji)壓(ya)出的鎳合(he)金管的內表面(mian)質量(liang)如圖5-4所(suo)示。
在擠壓鎳合金時，用321不銹鋼制作坯料內表面的塑性保護套。保護套的厚度與延伸系數有關，擠壓后塑性層壁厚為0.8~1.0mm.在擠壓Ni38CrTiAlMo5 合金管時，采用3.5mm的碳鋼內套，用電焊將碳鋼管焊接在坯料上。
2. 采用(yong)帶錐(zhui)度的擠壓芯棒
在擠(ji)壓高強度合金時，由(you)于高強度合金的(de)最大變形力很(hen)大，為了減小變形力，采用端部(bu)帶錐度的(de)擠(ji)壓芯棒。
3. 坯料前端焊接碳(tan)鋼墊片(pian)
擠(ji)壓(ya)高強(qiang)度鎳合金管時(shi)(shi)，將(jiang)碳鋼制(zhi)成50mm厚的(de)墊片，并(bing)將(jiang)其焊接在坯料前端。這樣可(ke)以(yi)降低開始擠(ji)壓(ya)時(shi)(shi)最大壓(ya)力的(de)峰值，擠(ji)壓(ya)完成后碳鋼墊片會(hui)形(xing)成擠(ji)壓(ya)管的(de)前端。
4. 坯料(liao)后(hou)端焊(han)接塑性墊片
為了充(chong)分(fen)利(li)用貴金屬，并使擠壓(ya)后擠壓(ya)管(guan)與壓(ya)余容易分(fen)離，在個別情況下(xia)可將塑性墊片焊接(jie)在坯(pi)料的后端(duan)，墊片的厚度應(ying)該(gai)是使其完全成為壓(ya)余的厚度。
5. 用反擠(ji)壓法提高(gao)材(cai)料的(de)塑性
在變(bian)形(xing)條(tiao)件(jian)下，當變(bian)形(xing)區(qu)內(nei)建立起推力時，工作液體(ti)的靜(jing)壓力可以增高到(dao)金(jin)屬材(cai)料(liao)屈服極限的5~6倍，因(yin)而甚至可成功擠壓易碎的材(cai)料(liao)，如粉末冶金(jin)的坯料(liao)、灰口鐵等。
6. 建立“反壓(ya)力”
在實際工業生產中，用低塑性合金擠壓管子時，采用將擠壓模的圓柱帶從10mm增加到15~25mm或者以小角度代替圓錐部分，即采用模子的人口角為5°~15°,使其建立“反壓力”，可成功地用鎳合金坯料擠壓出鎳管而沒有破壞。此時，工作液體的靜壓力僅提高到（1.5~1.8)σb。
7. 降低坯料加熱溫度(du)
當擠壓(ya)管有一層(ceng)(ceng)易碎材料(liao)的雙(shuang)金屬(shu)管或雙(shuang)層(ceng)(ceng)管時，為(wei)了(le)(le)提高變(bian)形區(qu)內(nei)工作液體(ti)的靜壓(ya)力，可(ke)(ke)采用降低坯(pi)料(liao)加熱溫度的方法。在(zai)這種情況下，易碎層(ceng)(ceng)的可(ke)(ke)塑(su)性顯著提高，防(fang)止了(le)(le)裂紋的產生。
8. 采用帶圓(yuan)錐孔型(xing)的模具(ju)
俄羅斯(si)巴爾金(jin)(jin)中央(yang)黑色冶(ye)金(jin)(jin)科學研(yan)究(jiu)院在(zai)拼(pin)壓不銹鋼、鎳基高(gao)溫合金(jin)(jin)和難(nan)熔金(jin)(jin)屬時，采用帶圓錐(zhui)孔(kong)型的(de)模(mo)子進行(xing)試驗(yan)，其最(zui)小(xiao)的(de)擠壓力是發生在(zai)采用的(de)擠壓模(mo)喇叭(ba)口(kou)入口(kou)角度2am=90°~120°的(de)情(qing)況下，擠壓模(mo)的(de)進口(kou)喇叭(ba)口(kou)入口(kou)角在(zai)90°~120°間上下波動，都會使(shi)擠壓力平(ping)均增加10%~15%。
9. 采用鉬合(he)(he)金“可拆換環”的組合(he)(he)結構(gou)擠壓模
組合模由(you)模盒、模環、彈簧組成，為了提高擠壓過程的穩(wen)定性，模環可(ke)采用鉬合金（MTZ)制(zhi)作。擠壓操作時，可(ke)由(you)10~16個鉬合金環組成的擠壓模輪流(liu)作業，由(you)于模盒與模環借助(zhu)于彈簧固定，可(ke)以方便地裝卸。
二、特殊(shu)結構組合擠壓模的(de)使(shi)用
為了確保玻璃潤滑劑的連續供給，保護擠壓模工作部分免受過熱和磨損，俄羅斯巴爾金中央黑色冶金科學研究院專門針對鎳基高(gao)溫合金和難熔金屬的擠壓設計了具有特殊結構的組合擠壓模，其結構如圖5-5所示。
該擠壓模由金屬模套1、特殊材料擠壓模2和特殊形狀潤滑墊3組成。潤滑墊3既是模子組成形狀的一部分，也可作為變形金屬的潤滑源。收縮錐的AB外環高度為h1,角度為α1,定徑孔直徑為2r1;內環高度為h2,錐角為α2,定徑孔直徑2r2<2r1.在該模子中，變形區的側面形狀的長度包括AB和BC兩部分，形成帶有由玻璃潤滑材料構成的入口錐的雙錐形孔型。模子平面BCDEF 被玻璃潤滑劑填滿，玻璃潤滑劑形成了第二個壓縮錐BC,其角度為αk為：
式（5-1)包含了設計擠壓(ya)模孔型時的全(quan)部要素(su)尺寸(cun)。
改變第一和第二個圓錐之間的延伸系數的比值、角度α1和α2以及內部嵌入物的輪廓尺寸，可以得到不同定徑帶的配合，且同時并不超過模子的基本尺寸（高度h1).在r1=Rk時，可得到由母線AC和角度αoδ所成的圓錐模子定徑帶；在r1=r2時，在模子中產生凸緣長度為BC的圓錐或平面（α1=90°)定徑帶。因此，模子潤滑錐的角度a,可以在αoδ~0°范圍變化。
將粉末狀玻(bo)璃潤滑劑(ji)，附加黏結劑(ji)（水(shui)玻(bo)璃、紙漿廢液等）的混合(he)物裝入組合(he)模干燥后使用。
擠壓前，在擠壓模上部的圓錐上放置玻璃潤滑墊。擠壓過程中玻璃的剩余物充滿空間3。在擠壓負荷的作用下，玻(bo)璃潤滑(hua)劑(ji)被擠壓成模子不可分離的部分。模子中位于直接鄰近定徑區的玻璃潤滑劑可形成連續的玻璃膜，保證金屬在流體動摩擦條件下完成變形。而玻璃潤滑劑的隔熱性能可降低模子凸緣部分金屬的受熱程度，從而提高擠壓模的使用壽命。新型結構組合模的應用實踐表明，單從模子的使用壽命來考慮，新型結構組合模的使用壽命是圓錐模的數倍。
擠壓含硼的不銹(xiu)鋼產品時發現，產品縱向和橫向上的力學性能存在較大的各向異性，這是由于附加相的縱向變形顯著或不溶性非金屬化合物在縱向呈條狀所致。
為了(le)避免(mian)擠(ji)(ji)壓產品(pin)出現(xian)性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)各(ge)向異(yi)性(xing)，擠(ji)(ji)壓時強迫(po)產品(pin)在(zai)(zai)(zai)成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)過程中進行(xing)旋(xuan)轉(zhuan)，造成(cheng)(cheng)擠(ji)(ji)壓產品(pin)性(xing)能(neng)(neng)各(ge)向異(yi)性(xing)的(de)(de)相(xiang)(xiang)組織條紋線呈螺旋(xuan)形(xing)(xing)布置(zhi)。在(zai)(zai)(zai)模子錐形(xing)(xing)部分(fen)刻成(cheng)(cheng)螺旋(xuan)形(xing)(xing)的(de)(de)凹線，而在(zai)(zai)(zai)模子的(de)(de)圓(yuan)柱帶(dai)無(wu)這(zhe)種凹槽(cao)。擠(ji)(ji)壓時，產品(pin)依靠這(zhe)種專門的(de)(de)模子旋(xuan)轉(zhuan)，完(wan)成(cheng)(cheng)附加相(xiang)(xiang)的(de)(de)螺旋(xuan)形(xing)(xing)分(fen)布，擠(ji)(ji)壓出的(de)(de)鋼管(guan)仍具有光滑外表面。在(zai)(zai)(zai)采用帶(dai)凹線入(ru)口錐形(xing)(xing)模擠(ji)(ji)壓，含(han)硼(peng)產品(pin)力學性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)各(ge)向異(yi)性(xing)明顯下降。
