高性(xing)能的材(cai)料(liao),普遍存在著低(di)塑(su)性(xing)和難(nan)變(bian)形(xing)(xing)的不(bu)利成(cheng)型(xing)條件(jian)。從提(ti)高材(cai)料(liao)變(bian)形(xing)(xing)能力(li)的角度出(chu)發,在擠壓(ya)(ya)(ya)過(guo)程(cheng)中,材(cai)料(liao)一直處于(yu)三向(xiang)不(bu)均(jun)勻壓(ya)(ya)(ya)縮的體應力(li)狀(zhuang)態之(zhi)下(xia),其變(bian)形(xing)(xing)圖示(shi)呈(cheng)(cheng)現為兩(liang)向(xiang)壓(ya)(ya)(ya)縮和一向(xiang)壓(ya)(ya)(ya)延(yan)的狀(zhuang)態。即整個變(bian)形(xing)(xing)過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)在兩(liang)向(xiang)強壓(ya)(ya)(ya)縮和一向(xiang)弱壓(ya)(ya)(ya)縮條件(jian)下(xia),按(an)照金屬(shu)(shu)變(bian)形(xing)(xing)的最(zui)小阻力(li)定律完成(cheng)。在這種應力(li)狀(zhuang)態和變(bian)形(xing)(xing)圖示(shi)條件(jian)下(xia),變(bian)形(xing)(xing)金屬(shu)(shu)呈(cheng)(cheng)現出(chu)最(zui)大的塑(su)性(xing)指標。這對于(yu)低(di)塑(su)性(xing)和難(nan)變(bian)形(xing)(xing)材(cai)料(liao)的加工(gong)成(cheng)型(xing)是(shi)(shi)十分有利的。
熱擠(ji)壓法(fa)可以讓采用鍛(duan)造(zao)和(he)軋(ya)制的(de)方法(fa)都難以加工的(de)低塑(su)性高合(he)金(jin)鋼和(he)合(he)金(jin)以及難熔金(jin)屬材料鎢、鉬、鉭、鈮(ni)等(deng)順(shun)利地(di)實(shi)現變形。也可以將這類(lei)材料在高的(de)壓力(800~1500MPa)條(tiao)件下進(jin)(jin)行預(yu)變形開坯,破碎粗晶結(jie)構,提高材料塑(su)性為進(jin)(jin)一步(bu)鍛(duan)造(zao)和(he)軋(ya)制等(deng)再加工創造(zao)條(tiao)件。
特殊治金已獲得的重大成就之一,是成功研制出在高溫下具有良好使用性能鋼管熱擠壓的新型熱強鋼和合金。這些材料由于復雜的化學成分和組織結構,同時又具有的塑性,因此難以使其成型。例如,含鉻量5%~30%的耐熱不銹鋼、高溫合金、Inconel 合金、lncoloy 合金、 Hastalloy 合金、尼莫尼克合金 Ugimet合金、Zr-2 合金,以及鎢、鉬、鉭、鈮基多種合金。這類合金在鍛軋時,難以獲得意的結果,或導致較高的消耗系數,從而影響到產品的成本。
國外一般(ban)采用熱擠壓法規模生產這類材料(liao)的(de)棒(bang)材、管材、扁材、方材和(he)異型材。如美國亭廷(ting)頓國際公(gong)司( Huntington Internationa),用4000噸(dun)擠壓機為制造業(ye)、造船(chuan)業(ye)和(he)其他(ta)工業(ye)技術(shu)部(bu)門提供蒙乃(nai)爾(er)( Monel)合(he)金(jin)、 Inconel合(he)金(jin)管材和(he)其他(ta)鎳基合(he)金(jin)管材。
美國柯蒂斯(si)·萊特(te)( Curtiss Wright)公司,采用鉬、鋯、鈹擠(ji)壓成管(guan)子、扁材、棒材、方材。1958年(nian)又安裝了10800噸(dun)壓機生產(chan)(chan)制造飛(fei)機發動機用的(de)(de)(de)(de)各(ge)種材料的(de)(de)(de)(de)零件和(he)(he)型材,口徑為(wei)90mm的(de)(de)(de)(de)階(jie)梯(ti)形炮筒,重(zhong)量達(da)2噸(dun)的(de)(de)(de)(de)鋼管(guan)和(he)(he)每(mei)米重(zhong)49~130kg的(de)(de)(de)(de)型材。1961年(nian),18000噸(dun)的(de)(de)(de)(de)框架式(shi)立式(shi)擠(ji)壓機投產(chan)(chan),生產(chan)(chan)單重(zhong)為(wei)13.5噸(dun)的(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)品和(he)(he)單重(zhong)達(da)2.7噸(dun)的(de)(de)(de)(de)變截面的(de)(de)(de)(de)鉻鎳鋼的(de)(de)(de)(de)噴氣式(shi)飛(fei)機發動機的(de)(de)(de)(de)軸(zhou)。采用立式(shi)擠(ji)壓機的(de)(de)(de)(de)好(hao)處是加工制品時(shi),既進(jin)行了體積沖壓,同時(shi)又進(jin)行了垂(chui)直擠(ji)壓,制品的(de)(de)(de)(de)定中(zhong)心比(bi)較精準。
英國建成的5臺臥式(shi)(shi)液壓擠壓機(ji),用于專門生產鎳基合金產品。其(qi)中4000噸(dun)和(he)6000噸(dun)立式(shi)(shi)擠壓機(ji)各1臺,由(you)德國施勞曼公司制(zhi)造;2000噸(dun)和(he)5000噸(dun)臥式(shi)(shi)擠壓機(ji)各1臺,由(you)勞威公司制(zhi)造;另1臺噸(dun)位(wei)為3500噸(dun)的臥式(shi)(shi)擠壓機(ji)由(you)菲爾汀公司提供。
英國(guo)著名的(de)國(guo)際鎳公司亨利·維金(jin)的(de)一個工廠安(an)裝有3500噸(dun)和(he)5000噸(dun)臥式擠壓機各(ge)1臺,用于生產直(zhi)徑為φ13~127mm的(de)鎳合金(jin)圓棒,36mm×6mm~20mm×7.7mm的(de)扁(bian)材和(he)直(zhi)徑為41mm-216mm的(de)鎳及(ji)其合金(jin)管(guan)子,以(yi)及(ji)制造圓環(huan)和(he)數百種規格的(de)透平葉片等各(ge)種異型材。
英國菲(fei)爾(er)汀公司(si)專門為(wei)高溫(wen)合金的擠(ji)壓(ya)(ya)設計制(zhi)造了專用的擠(ji)壓(ya)(ya)機(ji)(ji),考慮了有(you)溫(wen)合金擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi)的各種有(you)關工(gong)藝要求(qiu)。擠(ji)壓(ya)(ya)機(ji)(ji)的結構可以按照規定的工(gong)藝程序進行擠(ji)壓(ya)(ya),并且程序被記(ji)錄在穿孔卡片上(shang),放置在由(you)擠(ji)壓(ya)(ya)機(ji)(ji)自動(dong)控制(zhi)的電子系統在擠(ji)壓(ya)(ya)機(ji)(ji)上(shang)精確地按擠(ji)壓(ya)(ya)速度為(wei) 3.8mm~76.2mm/s 擠(ji)壓(ya)(ya)型材,隨(sui)后被彎成圓環(huan)并焊接(jie)其端部(bu),作為(wei)飛機(ji)(ji)噴氣發(fa)動(dong)機(ji)(ji)的零件,以達到最小(xiao)的機(ji)(ji)械加工(gong)量。

