鋼鐵材料的擠壓(ya)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(yi)、冷擠壓
從(cong)金屬學的(de)(de)概念出(chu)發,冷(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)應定義為溫度低于(yu)回復溫度的(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya),而對(dui)于(yu)鋁、銅、鈦等大多數有色金屬以(yi)及鋼(gang)鐵(tie)材(cai)(cai)料(liao),通常所(suo)說的(de)(de)冷(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)一般(ban)是指在室(shi)溫下的(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)。鋼(gang)鐵(tie)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)冷(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)主要(yao)用于(yu)零件的(de)(de)直接成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型或近凈形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型,具有節約原材(cai)(cai)料(liao)、制品尺(chi)寸精度高、表面質量好(hao)、強度高、生產率高等優點。適合(he)(he)于(yu)冷(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)應具有較(jiao)好(hao)的(de)(de)塑性、較(jiao)低的(de)(de)加工(gong)硬化能力,例如中低碳鋼(gang)、低合(he)(he)金鋼(gang)等。鎳含量比較(jiao)高的(de)(de)鋼(gang)一般(ban)不采用冷(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)進行(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型。冷(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)坯料(liao)的(de)(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)與尺(chi)寸主要(yao)根據(ju)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型件的(de)(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)與尺(chi)寸、擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型工(gong)藝來確定。確定坯料(liao)形(xing)(xing)狀(zhuang)的(de)(de)主要(yao)原則為:形(xing)(xing)狀(zhuang)盡(jin)可能簡(jian)單,所(suo)需(xu)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型工(gong)序盡(jin)可能少,有利(li)于(yu)獲得均勻的(de)(de)金屬流動和均勻性能的(de)(de)制品。冷(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)前(qian)的(de)(de)坯料(liao)一般(ban)需(xu)要(yao)經過退火處(chu)理和潤滑處(chu)理。冷(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)變(bian)形(xing)(xing)程(cheng)度遠遠低于(yu)相(xiang)應的(de)(de)熱(re)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)變(bian)形(xing)(xing)程(cheng)度。
二、溫擠壓(ya)
擠(ji)壓(ya)(ya)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)低(di)于(yu)再結晶溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)而(er)高于(yu)回復溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)時(shi)的擠(ji)壓(ya)(ya)稱(cheng)為(wei)溫(wen)(wen)(wen)(wen)擠(ji)壓(ya)(ya)。在溫(wen)(wen)(wen)(wen)擠(ji)壓(ya)(ya)過程中,被擠(ji)壓(ya)(ya)金屬的變(bian)形(xing)抗力低(di),擠(ji)壓(ya)(ya)能耗下降;模具磨損減(jian)輕、壽命提(ti)高;道次變(bian)形(xing)量大,可以減(jian)少成型工(gong)序(xu);金屬可成型性(xing)提(ti)高,有利于(yu)成型形(xing)狀較為(wei)復雜的制品;可用于(yu)冷(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)難(nan)加工(gong)材料的零部件(jian)成型。擠(ji)壓(ya)(ya)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)對于(yu)溫(wen)(wen)(wen)(wen)擠(ji)壓(ya)(ya)來說十分重(zhong)要,選擇擠(ji)壓(ya)(ya)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du),主要應綜合考慮產(chan)品的性(xing)能、形(xing)狀與尺寸(cun)精度(du)(du)、表(biao)面(mian)質量、工(gong)模具強度(du)(du)、設(she)備(bei)能力等因素。表(biao)1-1為(wei)各種(zhong)材料的溫(wen)(wen)(wen)(wen)擠(ji)壓(ya)(ya)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)范圍。
潤滑是溫(wen)(wen)擠壓的(de)重要(yao)(yao)工藝環節(jie),對制品的(de)表(biao)面質量、尺(chi)寸精度、擠壓能耗、模具壽命(ming)均(jun)有重要(yao)(yao)影(ying)響,潤滑劑的(de)好壞甚至直(zhi)接(jie)影(ying)響成型加工的(de)可行性。對溫(wen)(wen)擠壓用潤滑劑的(de)主要(yao)(yao)要(yao)(yao)求如(ru)下:
(1) 耐(nai)高壓,可以(yi)承(cheng)受2000MPa以(yi)上的壓力(li)作(zuo)用(yong)。
(2) 在擠(ji)壓溫度(du)范(fan)圍內具有足(zu)夠的黏(nian)性(xing)和較(jiao)強的表面吸(xi)附能力、較(jiao)好的流動性(xing)能。
(3) 盡可能低(di)的摩擦(ca)系(xi)數。
(4) 良好(hao)的(de)高溫穩定性,要求在800℃以下的(de)溫度范圍內(nei)不產生(sheng)化學反應。
(5) 良好的抗金屬質點黏附性能(neng)。
三(san)、熱擠(ji)壓
熱擠(ji)壓是在再(zai)結(jie)晶溫度以(yi)上(shang)的溫度條件(jian)下的擠(ji)壓。鋼鐵(tie)材料熱擠(ji)壓成型技術取得飛躍發展是在1941年法國的J.Sejournet 發明了玻(bo)璃潤(run)滑(hua)劑擠(ji)壓法之后。鋼鐵(tie)材料熱擠(ji)壓時,在擠(ji)壓溫度、擠(ji)壓壓力(li)、擠(ji)壓速度、潤(run)滑(hua)條件(jian)與方(fang)式等(deng)方(fang)面,與鋁(lv)及鋁(lv)合金(jin)(jin)、銅及銅合金(jin)(jin)等(deng)有色(se)金(jin)(jin)屬的熱擠(ji)壓相比,具(ju)有如下特點:
(1) 擠壓溫度高,通(tong)常在1000~1250℃。
(2) 擠壓壓力高,工模(mo)具(ju)工作條件惡劣(lie)。
(3) 為了防止擠(ji)壓過(guo)(guo)程(cheng)中工模具過(guo)(guo)度(du)升(sheng)溫而影響其(qi)強度(du),通常選用快速(su)擠(ji)壓。
(4) 為了確保高溫潤滑性(xing)能,一般采用玻璃潤滑劑熱擠(ji)(ji)壓,擠(ji)(ji)壓完成后需對制品進行脫出玻璃處理(li)。
(5) 良好(hao)的玻璃(li)潤滑劑(ji)可以使金屬流(liu)動均勻(yun)性大為(wei)改善(shan)。
鋼(gang)鐵材料熱(re)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)中(zhong),擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模、芯桿、擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)、擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)墊片等工(gong)模具的(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)條件十分惡劣。用(yong)作(zuo)工(gong)模具的(de)(de)(de)(de)材料,既要求(qiu)具有高強度,又要求(qiu)具有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高溫、耐(nai)(nai)磨(mo)損(sun)性能。實際生產(chan)中(zhong)所用(yong)的(de)(de)(de)(de)工(gong)模具材料主(zhu)要有H13(美國)、SKD61、SKD62、SKD6(日本)、2Cr2W8V(中(zhong)國)。由于(yu)以上特點,鋼(gang)鐵材料的(de)(de)(de)(de)熱(re)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)生產(chan)成本要比鋁合(he)金及銅合(he)金的(de)(de)(de)(de)高得多。

