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(leng)擠壓
從金屬學(xue)的(de)(de)概念(nian)出發,冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)應(ying)定義為溫度(du)(du)低(di)(di)于(yu)(yu)(yu)回復溫度(du)(du)的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya),而對于(yu)(yu)(yu)鋁、銅、鈦等(deng)(deng)(deng)大多數有(you)色金屬以及鋼鐵(tie)材(cai)料(liao),通(tong)常所說的(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)一般(ban)是指在室溫下的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)。鋼鐵(tie)材(cai)料(liao)的(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)主(zhu)要(yao)(yao)用于(yu)(yu)(yu)零件的(de)(de)直(zhi)接成(cheng)(cheng)(cheng)型或近凈(jing)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)型,具有(you)節約原(yuan)材(cai)料(liao)、制品尺(chi)寸(cun)(cun)(cun)精度(du)(du)高(gao)、表面質量(liang)好(hao)、強度(du)(du)高(gao)、生產(chan)率高(gao)等(deng)(deng)(deng)優點。適合于(yu)(yu)(yu)冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)材(cai)料(liao)應(ying)具有(you)較好(hao)的(de)(de)塑性、較低(di)(di)的(de)(de)加工硬化能力,例如(ru)中低(di)(di)碳鋼、低(di)(di)合金鋼等(deng)(deng)(deng)。鎳含量(liang)比較高(gao)的(de)(de)鋼一般(ban)不(bu)采用冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)進行成(cheng)(cheng)(cheng)型。冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)坯(pi)(pi)料(liao)的(de)(de)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)與尺(chi)寸(cun)(cun)(cun)主(zhu)要(yao)(yao)根據成(cheng)(cheng)(cheng)型件的(de)(de)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)與尺(chi)寸(cun)(cun)(cun)、擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)型工藝來(lai)確定。確定坯(pi)(pi)料(liao)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)的(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)原(yuan)則為:形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)盡可能簡(jian)單,所需(xu)成(cheng)(cheng)(cheng)型工序盡可能少(shao),有(you)利(li)于(yu)(yu)(yu)獲得(de)均勻的(de)(de)金屬流動和均勻性能的(de)(de)制品。冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)前的(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao)一般(ban)需(xu)要(yao)(yao)經過退火(huo)處理和潤滑處理。冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)變形(xing)(xing)(xing)程度(du)(du)遠(yuan)(yuan)遠(yuan)(yuan)低(di)(di)于(yu)(yu)(yu)相(xiang)應(ying)的(de)(de)熱擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)變形(xing)(xing)(xing)程度(du)(du)。
二、溫擠(ji)壓
擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)溫(wen)度(du)(du)低于(yu)(yu)再結(jie)晶溫(wen)度(du)(du)而高于(yu)(yu)回復(fu)溫(wen)度(du)(du)時的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)稱為(wei)(wei)溫(wen)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)。在溫(wen)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)過程中,被擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)金(jin)屬的(de)(de)(de)變(bian)形(xing)(xing)抗(kang)力低,擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)能(neng)耗下降;模(mo)具磨(mo)損減輕(qing)、壽命(ming)提高;道次變(bian)形(xing)(xing)量(liang)大(da),可(ke)以減少成型工(gong)序;金(jin)屬可(ke)成型性(xing)提高,有利(li)于(yu)(yu)成型形(xing)(xing)狀較為(wei)(wei)復(fu)雜的(de)(de)(de)制品(pin)(pin);可(ke)用于(yu)(yu)冷擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)難加工(gong)材料的(de)(de)(de)零部件成型。擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)溫(wen)度(du)(du)對于(yu)(yu)溫(wen)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)來說十分重要,選擇擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)溫(wen)度(du)(du),主要應綜(zong)合(he)考(kao)慮(lv)產(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)、形(xing)(xing)狀與尺寸精度(du)(du)、表面(mian)質(zhi)量(liang)、工(gong)模(mo)具強(qiang)度(du)(du)、設備能(neng)力等因素。表1-1為(wei)(wei)各種材料的(de)(de)(de)溫(wen)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)溫(wen)度(du)(du)范圍。
潤滑是溫擠(ji)壓的重要(yao)工(gong)藝環節,對制(zhi)品的表面質量、尺寸精度、擠(ji)壓能耗(hao)、模(mo)具壽(shou)命均有重要(yao)影(ying)響,潤滑劑的好(hao)壞甚(shen)至直(zhi)接影(ying)響成型加工(gong)的可(ke)行性。對溫擠(ji)壓用潤滑劑的主要(yao)要(yao)求如(ru)下:
(1) 耐高壓,可以承受(shou)2000MPa以上的壓力作(zuo)用。
(2) 在擠壓(ya)溫度范圍內具有(you)足夠的黏性(xing)和較強(qiang)的表面吸(xi)附能力(li)、較好的流動性(xing)能。
(3) 盡可能低的摩擦(ca)系數。
(4) 良好的(de)高溫穩(wen)定(ding)性(xing),要(yao)求在800℃以(yi)下的(de)溫度范圍內不產生化學(xue)反(fan)應。
(5) 良好的(de)抗金屬質(zhi)點黏附性能。
三(san)、熱擠壓
熱(re)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)是在再結晶溫度(du)以(yi)上的(de)溫度(du)條件下的(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)。鋼(gang)鐵材(cai)料熱(re)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)成型技(ji)術取得飛躍發展(zhan)是在1941年(nian)法國的(de)J.Sejournet 發明了(le)玻璃潤滑(hua)劑擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)法之(zhi)后(hou)。鋼(gang)鐵材(cai)料熱(re)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)時(shi),在擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)溫度(du)、擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力、擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)速度(du)、潤滑(hua)條件與(yu)方式等(deng)方面(mian),與(yu)鋁及鋁合金(jin)(jin)、銅及銅合金(jin)(jin)等(deng)有色(se)金(jin)(jin)屬的(de)熱(re)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)相比,具(ju)有如下特點:
(1) 擠壓溫度高,通常在1000~1250℃。
(2) 擠壓壓力高,工(gong)模具工(gong)作條件惡劣。
(3) 為了防止擠(ji)壓過(guo)程(cheng)中工模具過(guo)度(du)升(sheng)溫而影響(xiang)其強度(du),通(tong)常選(xuan)用快速擠(ji)壓。
(4) 為了確(que)保高溫潤(run)(run)滑(hua)性(xing)能,一(yi)般采用玻璃潤(run)(run)滑(hua)劑熱擠(ji)壓(ya),擠(ji)壓(ya)完成后需對制品進(jin)行脫出玻璃處理。
(5) 良好的(de)玻璃潤滑劑可(ke)以(yi)使金屬流動均勻性大為改善。
鋼鐵材(cai)料(liao)熱(re)擠壓(ya)(ya)中(zhong),擠壓(ya)(ya)模、芯桿(gan)、擠壓(ya)(ya)筒、擠壓(ya)(ya)墊片(pian)等工(gong)(gong)模具的(de)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)條(tiao)件十分惡劣。用(yong)作(zuo)(zuo)工(gong)(gong)模具的(de)材(cai)料(liao),既要(yao)求(qiu)具有(you)高(gao)強度,又(you)要(yao)求(qiu)具有(you)優(you)良的(de)耐高(gao)溫、耐磨(mo)損性(xing)能。實(shi)際生(sheng)產(chan)中(zhong)所用(yong)的(de)工(gong)(gong)模具材(cai)料(liao)主(zhu)要(yao)有(you)H13(美國)、SKD61、SKD62、SKD6(日本(ben))、2Cr2W8V(中(zhong)國)。由于(yu)以上特點,鋼鐵材(cai)料(liao)的(de)熱(re)擠壓(ya)(ya)生(sheng)產(chan)成本(ben)要(yao)比鋁合(he)(he)金(jin)及銅合(he)(he)金(jin)的(de)高(gao)得多。

