熱擠壓不銹鋼管坯料在穿孔前和擠壓前坯料加熱的溫度應選擇在材料的最高塑性溫度范圍之內，可按“塑性一溫度關系圖表”來確定。材料的塑性圖表一般是在實驗的條件下，采用加熱至不同溫度的試樣進行的力學試驗的基礎上繪制而成的。這些力學試驗包括高溫拉伸試驗、熱扭轉試驗、熱頂鍛試驗，以及模擬各種壓力加工方法的坯料在受力條件下的試驗設備上進行的高溫試樣的軋制、擠壓、拉伸等試驗。
圖2-6所(suo)示為(wei)材料進行(xing)熱扭轉(zhuan)試(shi)驗時的塑性圖。試(shi)驗條(tiao)件：試(shi)樣(yang)直徑8.5mm,試(shi)樣(yang)工(gong)作部分的長度(du)(du)40mm;試(shi)驗時試(shi)樣(yang)的扭擰轉(zhuan)速(su)130r/min;相應的變形速(su)度(du)(du)（擠(ji)壓(ya)速(su)度(du)(du)）10~20mm/s。
圖2-6中陰影部分所示為321不銹(xiu)鋼材料的最高塑性溫度范圍。在此溫度范圍內進行材料的熱加工時，材料的塑性最高，變形抗力最低。
最適合于擠壓工藝條件下確定材料“塑性一溫度關系圖表”的試驗方法，是在專用的液壓試驗擠壓機上，采用圓錐形芯棒進行擠壓試驗的方法。試驗時，根據試樣材料的變形抗力，按規定的純擠壓時間或規定的試樣擠壓長度上，停止擠壓過程，可得到不同厚度的壓余，從而可測量出擠出試樣不銹鋼管(guan)后端的不同截面上的壁厚，并可以計算出擠出的試樣管在最小壁厚時的延伸系數，即為達到的延伸系數。
沿擠(ji)出試樣管的(de)(de)軸線方向(xiang)解剖不銹鋼(gang)(gang)管，清除潤滑劑，檢查鋼(gang)(gang)管內外(wai)表面質量情況，確定鋼(gang)(gang)管金屬(shu)連續性開(kai)始遭到破壞的(de)(de)位置的(de)(de)試樣長(chang)度，并計算出相應(ying)長(chang)度位置截面上的(de)(de)延伸(shen)系數，此為材(cai)(cai)料開(kai)始破壞時的(de)(de)臨(lin)(lin)界(jie)延伸(shen)系數，即材(cai)(cai)料在該溫度速度條件下的(de)(de)臨(lin)(lin)界(jie)變(bian)形量。小(xiao)于臨(lin)(lin)界(jie)變(bian)形量以及(ji)相應(ying)變(bian)形抗力較低的(de)(de)溫度區間，即為材(cai)(cai)料擠(ji)壓加工的(de)(de)溫度范圍。
俄羅斯(si)全(quan)蘇(su)管(guan)材科學研究(jiu)所在(zai)5MN液壓(ya)試驗擠壓(ya)機上(shang)裝置(zhi)采用(yong)圓錐形(xing)(xing)芯(xin)棒擠壓(ya)管(guan)材的(de)(de)專用(yong)工具，可以(yi)保證(zheng)在(zai)同一(yi)支(zhi)試驗鋼管(guan)上(shang)的(de)(de)延伸系數在(zai) 6~85 的(de)(de)范圍內變化。試驗時(shi)擠壓(ya)筒內襯(chen)的(de)(de)直(zhi)徑為(wei)85mm,擠壓(ya)模模孔(kong)的(de)(de)直(zhi)徑為(wei)39mm,錐形(xing)(xing)芯(xin)棒和擠壓(ya)坯料的(de)(de)尺寸(cun)如圖(tu)2-7所示。
在圖(tu)2-7所示的擠(ji)壓(ya)工(gong)模具(ju)配置(zhi)的條件下，擠(ji)壓(ya)時(shi)作用(yong)于(yu)坯(pi)料金(jin)屬上(shang)的擠(ji)壓(ya)力(li)可以達到11MPa。
在擠壓有壁厚變化的試樣管時，每個時刻的延伸系數計算后，得到所擠壓出鋼管的長度 Lt 與錐形芯棒的半徑 rz 的關系如下：
通過擠(ji)壓和(he)研(yan)究(jiu)具有變(bian)化壁厚的(de)不銹(xiu)鋼管，可(ke)以建立(li)起臨(lin)界延(yan)伸系(xi)數(shu)與坯料加熱溫度的(de)關系(xi)圖表(biao)，確定(ding)最(zui)佳塑性溫度范圍和(he)在該(gai)溫度允(yun)許的(de)變(bian)形量。
在(zai)進行具有變化壁厚不銹鋼管(guan)的擠壓(ya)(ya)試驗時(shi)，芯棒尺寸的確定應考慮到在(zai)擠壓(ya)(ya)時(shi)能夠得到亞臨(lin)界(jie)(jie)、臨(lin)界(jie)(jie)和(he)超臨(lin)界(jie)(jie)變形(xing)程度的鋼管(guan)。因為(wei)擠壓(ya)(ya)時(shi)不銹鋼管(guan)金(jin)屬連續性(xing)(xing)的破壞，只有在(zai)臨(lin)界(jie)(jie)和(he)超臨(lin)界(jie)(jie)變形(xing)程度的條件下(xia)才(cai)會(hui)發生。即在(zai)采用(yong)圓錐(zhui)形(xing)芯棒擠壓(ya)(ya)鋼管(guan)時(shi)，金(jin)屬完整性(xing)(xing)的破壞只是在(zai)當材料的塑性(xing)(xing)非常低的情況下(xia)出現。
如對于變形(xing)的(de)321不(bu)銹鋼坯料(liao)，在一定的(de)溫度(du)下(xia)，當(dang)延伸(shen)系數達(da)到35~50時(shi)，也未出現完整(zheng)性遭到破壞的(de)現象(xiang)。因此，采用圓錐形(xing)芯棒進行(xing)擠壓試(shi)驗，確定材(cai)料(liao)“塑(su)性一溫度(du)關系圖表(biao)”的(de)方(fang)法，特別適(shi)合于高合金(jin)等低塑(su)性、難變形(xing)的(de)材(cai)料(liao)。
圖(tu)2-8所示為擠(ji)壓有變化(hua)壁厚的(de)不銹鋼管時，計算(suan)指(zhi)定(ding)時刻的(de)延伸(shen)系數(shu)，得(de)到的(de)所擠(ji)出鋼管的(de)長度(du)L,與錐形芯(xin)棒相應的(de)半(ban)徑r,及其與延伸(shen)系數(shu)λ 的(de)關系。圖(tu) 2-8 可用于確定(ding)延伸(shen)系數(shu)。
