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(jin)屬(shu)(shu)學的(de)(de)(de)概念(nian)出發(fa),冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)壓(ya)應(ying)定義為溫(wen)度(du)低(di)于回復溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya),而對(dui)于鋁、銅、鈦等(deng)大(da)多數(shu)有(you)色金(jin)屬(shu)(shu)以及鋼鐵材(cai)(cai)料(liao)(liao),通常所(suo)說的(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)壓(ya)一(yi)般(ban)是指在室溫(wen)下的(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)。鋼鐵材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)壓(ya)主要(yao)用于零件(jian)的(de)(de)(de)直接(jie)成(cheng)型(xing)或(huo)近凈形成(cheng)型(xing),具(ju)有(you)節約原材(cai)(cai)料(liao)(liao)、制品尺(chi)(chi)寸精度(du)高(gao)、表面質量好(hao)(hao)、強度(du)高(gao)、生(sheng)產(chan)率(lv)高(gao)等(deng)優點。適合(he)于冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)壓(ya)的(de)(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)(liao)應(ying)具(ju)有(you)較(jiao)(jiao)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)塑性(xing)、較(jiao)(jiao)低(di)的(de)(de)(de)加工(gong)硬化能(neng)力,例(li)如中低(di)碳鋼、低(di)合(he)金(jin)鋼等(deng)。鎳(nie)含量比較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)鋼一(yi)般(ban)不采(cai)用冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)壓(ya)進(jin)行(xing)成(cheng)型(xing)。冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)壓(ya)坯料(liao)(liao)的(de)(de)(de)形狀與尺(chi)(chi)寸主要(yao)根據(ju)成(cheng)型(xing)件(jian)的(de)(de)(de)形狀與尺(chi)(chi)寸、擠(ji)壓(ya)成(cheng)型(xing)工(gong)藝來確定。確定坯料(liao)(liao)形狀的(de)(de)(de)主要(yao)原則(ze)為:形狀盡可(ke)能(neng)簡單,所(suo)需(xu)成(cheng)型(xing)工(gong)序盡可(ke)能(neng)少(shao),有(you)利(li)于獲得(de)均勻(yun)的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)流動和(he)均勻(yun)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)制品。冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)壓(ya)前的(de)(de)(de)坯料(liao)(liao)一(yi)般(ban)需(xu)要(yao)經過退火(huo)處理和(he)潤滑(hua)處理。冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)壓(ya)的(de)(de)(de)變形程(cheng)度(du)遠遠低(di)于相應(ying)的(de)(de)(de)熱擠(ji)壓(ya)變形程(cheng)度(du)。


二、溫擠(ji)壓


 擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)溫(wen)(wen)(wen)度(du)低(di)于(yu)再(zai)結晶溫(wen)(wen)(wen)度(du)而高于(yu)回復溫(wen)(wen)(wen)度(du)時的擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)稱為溫(wen)(wen)(wen)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)。在溫(wen)(wen)(wen)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)過程中,被擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)金(jin)(jin)屬的變形抗力(li)低(di),擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)能(neng)耗下降;模具(ju)磨(mo)損減(jian)(jian)輕、壽命提(ti)高;道次變形量(liang)(liang)大,可以減(jian)(jian)少成(cheng)型工序;金(jin)(jin)屬可成(cheng)型性提(ti)高,有利于(yu)成(cheng)型形狀較為復雜的制品(pin);可用于(yu)冷擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)難加(jia)工材(cai)料的零部件成(cheng)型。擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)溫(wen)(wen)(wen)度(du)對(dui)于(yu)溫(wen)(wen)(wen)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)來說十分重(zhong)要,選擇(ze)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)溫(wen)(wen)(wen)度(du),主要應綜合考慮(lv)產品(pin)的性能(neng)、形狀與尺寸精度(du)、表面質量(liang)(liang)、工模具(ju)強(qiang)度(du)、設備能(neng)力(li)等因素。表1-1為各種材(cai)料的溫(wen)(wen)(wen)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)溫(wen)(wen)(wen)度(du)范(fan)圍(wei)。


 潤滑(hua)是溫(wen)(wen)擠壓的(de)(de)重要(yao)工藝環節,對制品的(de)(de)表面質量、尺(chi)寸精度(du)、擠壓能耗(hao)、模具壽(shou)命均有重要(yao)影響,潤滑(hua)劑(ji)的(de)(de)好壞甚(shen)至直接影響成型加工的(de)(de)可行性(xing)。對溫(wen)(wen)擠壓用(yong)潤滑(hua)劑(ji)的(de)(de)主(zhu)要(yao)要(yao)求(qiu)如下:


(1) 耐高壓(ya),可以承(cheng)受2000MPa以上的壓(ya)力(li)作用(yong)。


(2) 在擠壓溫度范圍內具有足夠的(de)黏性和較(jiao)強的(de)表(biao)面吸附(fu)能(neng)力(li)、較(jiao)好的(de)流動(dong)性能(neng)。


(3) 盡可能低的(de)摩擦系數。


(4) 良(liang)好的(de)高溫(wen)穩定性,要求在800℃以下的(de)溫(wen)度范圍內不產生化學反應。


(5) 良好的(de)抗金(jin)屬質點(dian)黏附性能。


三、熱擠壓


  熱(re)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)是(shi)在再結晶溫度以上(shang)的(de)(de)(de)溫度條件(jian)下的(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)。鋼鐵(tie)材(cai)料(liao)熱(re)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)成型技術取得飛躍(yue)發(fa)(fa)展是(shi)在1941年(nian)法國的(de)(de)(de)J.Sejournet 發(fa)(fa)明了玻(bo)璃潤滑劑擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)法之(zhi)后。鋼鐵(tie)材(cai)料(liao)熱(re)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)時,在擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)溫度、擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)力、擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)速度、潤滑條件(jian)與(yu)方(fang)式等方(fang)面,與(yu)鋁及鋁合金(jin)、銅(tong)及銅(tong)合金(jin)等有(you)色金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)熱(re)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)相比,具有(you)如下特點:


(1) 擠壓溫度高,通常在1000~1250℃。


(2) 擠壓(ya)壓(ya)力高,工(gong)模具(ju)工(gong)作(zuo)條件(jian)惡劣(lie)。


(3) 為了防止(zhi)擠壓(ya)過程中工模具過度(du)升(sheng)溫而影響其強度(du),通常選用快速(su)擠壓(ya)。


(4) 為了確保(bao)高溫潤(run)滑性能,一般采(cai)用玻(bo)璃潤(run)滑劑(ji)熱擠壓(ya),擠壓(ya)完成后需對制品進行(xing)脫出(chu)玻(bo)璃處理(li)。


(5) 良好的玻璃潤(run)滑劑(ji)可(ke)以使金(jin)屬流動均勻性大為改善。


 鋼鐵(tie)材料(liao)(liao)熱(re)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)中,擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模、芯桿、擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒、擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)墊(dian)片等工模具(ju)(ju)的工作(zuo)條(tiao)件十分(fen)惡(e)劣。用作(zuo)工模具(ju)(ju)的材料(liao)(liao),既要(yao)求具(ju)(ju)有(you)(you)(you)高強度,又要(yao)求具(ju)(ju)有(you)(you)(you)優(you)良的耐高溫、耐磨損性能。實際生(sheng)產(chan)中所用的工模具(ju)(ju)材料(liao)(liao)主要(yao)有(you)(you)(you)H13(美國)、SKD61、SKD62、SKD6(日本(ben))、2Cr2W8V(中國)。由于以上特點,鋼鐵(tie)材料(liao)(liao)的熱(re)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)生(sheng)產(chan)成本(ben)要(yao)比鋁(lv)合金及銅合金的高得多。