一、工(gong)模具(ju)工(gong)作表面的磨損(sun)

由于不銹鋼管(guan)熱擠壓時，參與金屬變形的模具工作表面承受高溫坯料的強烈摩擦，并作用有極大的單位壓力，致使模具表面造成磨損。磨損的特點如下：

1. 模具的(de)邊(bian)緣部分(fen)要比(bi)其(qi)他部分(fen)受到更強烈的(de)加(jia)熱和(he)磨(mo)(mo)損(sun)，在高的(de)擠壓(ya)力的(de)作用下(xia)，引起迅速磨(mo)(mo)損(sun)，或將棱緣部分(fen)壓(ya)塌，并改變(bian)其(qi)尺(chi)寸(cun)。

2. 模(mo)具表面(mian)在強(qiang)烈的(de)(de)機械負荷和高溫熱效應的(de)(de)共同作(zuo)用(yong)下，導(dao)致模(mo)具表面(mian)層金屬的(de)(de)變形，并(bing)引(yin)起(qi)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)。在氧(yang)(yang)(yang)化(hua)磨損(sun)的(de)(de)情況下，鋼的(de)(de)耐磨性取決于磨損(sun)時金屬的(de)(de)塑性變形能力(li)、氧(yang)(yang)(yang)化(hua)速度以及氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鐵皮（氧(yang)(yang)(yang)化(hua)膜）的(de)(de)性質(zhi)。

3. 在(zai)熱磨(mo)損的(de)情(qing)況下(xia)，模具部分金(jin)(jin)屬(shu)軟化，與被擠壓金(jin)(jin)屬(shu)接觸(chu)咬合(he)揉(rou)皺或熔化，導致模具表面的(de)破(po)壞(huai)。在(zai)此類(lei)磨(mo)損形式下(xia)，金(jin)(jin)屬(shu)的(de)耐磨(mo)性(xing)(xing)主要取(qu)決(jue)于(yu)摩(mo)擦(ca)溫度、材料(liao)的(de)耐熱性(xing)(xing)以及金(jin)(jin)屬(shu)對接觸(chu)咬合(he)的(de)敏(min)感性(xing)(xing)。

二、工模具工作(zuo)表(biao)面(mian)的(de)裂紋(wen)

不銹鋼管擠(ji)壓工(gong)模具表面的(de)(de)網狀裂紋(wen)（也稱(cheng)熱(re)裂紋(wen)），是由于周期(qi)性變化的(de)(de)加(jia)熱(re)和冷卻，在金屬中產生熱(re)應力和結構應力所致。這(zhe)種裂紋(wen)的(de)(de)產生原因如下：

 1. 工模(mo)具與(yu)加熱(re)的坯料接觸，將模(mo)具表(biao)面加熱(re)到(dao)高溫，隨后又(you)快(kuai)速冷卻，導致(zhi)在(zai)模(mo)具材(cai)料內產生周(zhou)期性交替膨脹和壓縮(suo)的正／負熱(re)應力，久而久之引起金屬的熱(re)疲(pi)勞，從而在(zai)模(mo)具表(biao)面產生網(wang)狀裂(lie)紋。

 2. 當(dang)模具表(biao)面的金屬被加(jia)熱到(dao)臨界點以上時，在金屬中產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)結(jie)構應力(li)(li)--組織應力(li)(li)，同(tong)時導致網狀裂紋(wen)的產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)。

 3. 模(mo)具材料由于(yu)相(xiang)變而產(chan)生(sheng)體(ti)積變化，導致內(nei)部產(chan)生(sheng)結構(gou)應力，在結構(gou)應力和熱(re)應力的共同作用下(xia)，形成(cheng)了表(biao)面(mian)的網狀熱(re)裂紋(wen)。模(mo)具表(biao)面(mian)網狀熱(re)裂紋(wen)逐漸擴大，并在擠壓時(shi)又不斷地被金屬所充填，導致了擠壓模(mo)具的破壞。

 4. 必須指出，鎢鋼、鉻(ge)一碳(tan)鋼和鉬合金鋼形成(cheng)熱裂紋的(de)傾向(xiang)性(xing)比較小，這是(shi)由于這類鋼具有較高的(de)耐熱性(xing)，良好的(de)疲勞強度和最小的(de)塑(su)性(xing)變形，從而提(ti)高了(le)擠壓(ya)模具的(de)使(shi)用(yong)壽命。

三、工模具的脆性(xing)破壞

在多數(shu)情況下，不銹鋼管擠壓工模具(ju)的脆性破壞與(yu)存在尖(jian)銳的過渡(du)斷面有關。其原因是：

1. 在(zai)快速交替(ti)的加熱與冷卻的情況下(xia)，尖(jian)銳的過(guo)渡斷(duan)面將成(cheng)為應力集中的“策源(yuan)地(di)”。局(ju)部應力集中連同沖擊性(xing)的外加負荷的數值，往往要超(chao)過(guo)工(gong)模具材(cai)料的強度極(ji)限，從而(er)導(dao)致工(gong)模具的脆性(xing)破壞。

2. 擠壓工(gong)模(mo)具的(de)脆性(xing)破壞(huai)，尤其是大斷面的(de)工(gong)模(mo)具的(de)脆性(xing)破壞(huai)，往往是由于工(gong)模(mo)具用水(shui)冷(leng)卻的(de)結果。

四、擠壓(ya)(ya)工模具的(de)塑(su)性(xing)破壞-擠壓(ya)(ya)筒(tong)和套筒(tong)的(de)彈一(yi)塑(su)性(xing)變形

 在強化工作的(de)(de)(de)條件下內(nei)套筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)內(nei)表面金屬被壓(ya)入模座的(de)(de)(de)閉鎖區。擠壓(ya)時，內(nei)套筒(tong)(tong)逐漸被擠出（外圓被鐓(dui)粗(cu)）。換擠壓(ya)筒(tong)(tong)時，可以發現擠壓(ya)筒(tong)(tong)內(nei)部配合擴大。因此(ci)，為確定熱(re)裝的(de)(de)(de)公(gong)盈量，采(cai)用內(nei)徑規測量中套或擠壓(ya)筒(tong)(tong)內(nei)孔。擠壓(ya)筒(tong)(tong)一(yi)套筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)殘余變(bian)形會導致其塑性破壞。

 設(she)計擠壓(ya)筒(tong)(tong)時，通(tong)過分(fen)析擠壓(ya)簡的工況條(tiao)件，可以確定(ding)擠壓(ya)筒(tong)(tong)內套筒(tong)(tong)中的內壓(ya)力值。在這(zhe)個內壓(ya)力的作用下(xia)，擠壓(ya)筒(tong)(tong)可能發(fa)生彈一塑性變形(xing)。

 擠(ji)壓筒一套(tao)筒系統可能有三種變形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)：彈性(xing)變形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)，彈一塑性(xing)變形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)和塑性(xing)變形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)。可以(yi)通過計算塑性(xing)半徑值判別其屬于何種變形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)。

 在(zai)擠壓(ya)筒(tong)和套(tao)筒(tong)的(de)半徑尺寸已定(ding)的(de)情況下，可(ke)以根據擠壓(ya)筒(tong)和套(tao)筒(tong)的(de)材(cai)料，按照M.R.Horme公(gong)式(shi)確(que)定(ding)其各個區域的(de)內應力。求出塑(su)性(xing)半徑值(zhi)取決于套(tao)筒(tong)熱裝入擠壓(ya)筒(tong)時的(de)實際公(gong)盈值(zhi)。

 上述(shu)擠(ji)壓簡一套(tao)筒系統的計(ji)(ji)算結果，給出了應力沿擠(ji)壓簡斷面分布的完整概(gai)念。在設計(ji)(ji)擠(ji)壓筒時(shi)，應進行(xing)這(zhe)項工作。