鋼鐵材料的擠壓與鋁、銅等有色金屬一樣,按擠壓方法分為正擠壓、反擠壓、復合擠壓等;按擠壓溫度分為冷擠壓、溫擠壓、熱擠壓等幾類。


一、冷擠壓


 從金屬學的(de)(de)(de)(de)概念(nian)出發,冷擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)應定(ding)義為(wei)溫(wen)度(du)低(di)于回復溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya),而對于鋁、銅、鈦等大多數(shu)有色金屬以及(ji)鋼(gang)鐵材料(liao),通(tong)常(chang)所(suo)說的(de)(de)(de)(de)冷擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)一(yi)般(ban)是指(zhi)在室溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)。鋼(gang)鐵材料(liao)的(de)(de)(de)(de)冷擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)用于零(ling)件(jian)的(de)(de)(de)(de)直接成(cheng)型(xing)(xing)或近(jin)凈形(xing)(xing)(xing)成(cheng)型(xing)(xing),具有節約原(yuan)材料(liao)、制品尺(chi)寸(cun)精度(du)高(gao)、表(biao)面質(zhi)量(liang)好(hao)、強度(du)高(gao)、生產率高(gao)等優點。適(shi)合于冷擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)材料(liao)應具有較好(hao)的(de)(de)(de)(de)塑性、較低(di)的(de)(de)(de)(de)加工(gong)硬化能(neng)(neng)(neng)力,例(li)如中低(di)碳鋼(gang)、低(di)合金鋼(gang)等。鎳(nie)含量(liang)比較高(gao)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)一(yi)般(ban)不采(cai)用冷擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)進行成(cheng)型(xing)(xing)。冷擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)與尺(chi)寸(cun)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)根據成(cheng)型(xing)(xing)件(jian)的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)與尺(chi)寸(cun)、擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)成(cheng)型(xing)(xing)工(gong)藝來確定(ding)。確定(ding)坯(pi)料(liao)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)原(yuan)則為(wei):形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)盡(jin)可能(neng)(neng)(neng)簡單,所(suo)需成(cheng)型(xing)(xing)工(gong)序(xu)盡(jin)可能(neng)(neng)(neng)少,有利于獲得均勻的(de)(de)(de)(de)金屬流(liu)動(dong)和均勻性能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)制品。冷擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)前的(de)(de)(de)(de)坯(pi)料(liao)一(yi)般(ban)需要(yao)(yao)經過(guo)退(tui)火處(chu)理和潤滑處(chu)理。冷擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)變(bian)形(xing)(xing)(xing)程度(du)遠遠低(di)于相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)熱擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)變(bian)形(xing)(xing)(xing)程度(du)。


二、溫擠(ji)壓


 擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)溫(wen)度(du)低(di)于(yu)(yu)再結晶溫(wen)度(du)而(er)高于(yu)(yu)回復溫(wen)度(du)時的(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)稱為(wei)溫(wen)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)。在溫(wen)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)過程中(zhong),被(bei)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)金屬的(de)變形抗(kang)力低(di),擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)能耗下(xia)降;模(mo)具磨損減輕、壽命提高;道次變形量(liang)大,可以減少成型(xing)工序;金屬可成型(xing)性(xing)提高,有利(li)于(yu)(yu)成型(xing)形狀(zhuang)較(jiao)為(wei)復雜的(de)制(zhi)品;可用于(yu)(yu)冷擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)難加(jia)工材(cai)料(liao)的(de)零(ling)部件成型(xing)。擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)溫(wen)度(du)對(dui)于(yu)(yu)溫(wen)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)來說十分重要,選擇擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)溫(wen)度(du),主(zhu)要應綜合考(kao)慮產品的(de)性(xing)能、形狀(zhuang)與尺寸精度(du)、表(biao)面(mian)質量(liang)、工模(mo)具強度(du)、設備能力等(deng)因素。表(biao)1-1為(wei)各種材(cai)料(liao)的(de)溫(wen)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)溫(wen)度(du)范圍。


 潤(run)滑(hua)是溫擠(ji)(ji)(ji)壓的(de)(de)重要工藝環節(jie),對(dui)制品的(de)(de)表面質量(liang)、尺寸精(jing)度(du)、擠(ji)(ji)(ji)壓能(neng)耗、模(mo)具(ju)壽命(ming)均有重要影響,潤(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)好壞甚至直接影響成型加工的(de)(de)可行性。對(dui)溫擠(ji)(ji)(ji)壓用潤(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)主要要求(qiu)如下(xia):


(1) 耐高壓,可以(yi)承(cheng)受2000MPa以(yi)上的壓力作用。


(2) 在擠壓溫度范圍內(nei)具有足夠的(de)黏性(xing)和較(jiao)強的(de)表面(mian)吸附(fu)能力、較(jiao)好(hao)的(de)流動性(xing)能。


(3) 盡可能低的摩擦系數。


(4) 良好的高溫穩定(ding)性,要(yao)求在(zai)800℃以下的溫度范圍內不產生化學反應。


(5) 良好的抗金屬質點(dian)黏附性能(neng)。


三、熱擠壓


  熱擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)是(shi)(shi)在再結晶(jing)溫度以上(shang)的(de)溫度條件下的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)。鋼(gang)鐵材料熱擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)成型技術取得飛躍發展是(shi)(shi)在1941年法(fa)國的(de)J.Sejournet 發明(ming)了玻(bo)璃(li)潤(run)滑劑擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)法(fa)之(zhi)后。鋼(gang)鐵材料熱擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)時,在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)溫度、擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)、擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)速度、潤(run)滑條件與方式等方面,與鋁及(ji)鋁合(he)金、銅及(ji)銅合(he)金等有(you)色(se)金屬的(de)熱擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)相比,具有(you)如下特點:


(1) 擠(ji)壓(ya)溫度高,通常(chang)在1000~1250℃。


(2) 擠壓壓力高,工(gong)模具(ju)工(gong)作條件惡劣。


(3) 為了防止擠(ji)壓(ya)過(guo)程中工模具過(guo)度升溫而影響其強度,通常(chang)選用(yong)快速擠(ji)壓(ya)。


(4) 為了確保高溫潤滑(hua)性(xing)能,一般采用(yong)玻璃(li)潤滑(hua)劑熱擠(ji)壓(ya),擠(ji)壓(ya)完成(cheng)后需對(dui)制品進行脫出玻璃(li)處理。


(5) 良(liang)好的玻璃(li)潤滑劑可以使金屬流動均勻性大(da)為改善。


 鋼(gang)鐵材(cai)料熱擠壓(ya)中(zhong)(zhong),擠壓(ya)模、芯桿、擠壓(ya)筒、擠壓(ya)墊片等(deng)工(gong)模具(ju)(ju)的(de)工(gong)作條件十分(fen)惡劣。用作工(gong)模具(ju)(ju)的(de)材(cai)料,既要(yao)求具(ju)(ju)有(you)(you)高強度,又(you)要(yao)求具(ju)(ju)有(you)(you)優良的(de)耐高溫、耐磨損性能。實(shi)際生(sheng)產中(zhong)(zhong)所用的(de)工(gong)模具(ju)(ju)材(cai)料主(zhu)要(yao)有(you)(you)H13(美國(guo))、SKD61、SKD62、SKD6(日(ri)本)、2Cr2W8V(中(zhong)(zhong)國(guo))。由于以上特點,鋼(gang)鐵材(cai)料的(de)熱擠壓(ya)生(sheng)產成本要(yao)比鋁(lv)合金及銅合金的(de)高得多。