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(tu)2-6所示(shi)為(wei)材料進(jin)行熱(re)扭(niu)轉試(shi)(shi)驗(yan)時(shi)的塑性圖(tu)。試(shi)(shi)驗(yan)條件：試(shi)(shi)樣(yang)(yang)直徑8.5mm,試(shi)(shi)樣(yang)(yang)工作部分的長度(du)(du)40mm;試(shi)(shi)驗(yan)時(shi)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)的扭(niu)擰轉速(su)130r/min;相應的變形(xing)速(su)度(du)(du)（擠(ji)壓速(su)度(du)(du)）10~20mm/s。
圖2-6中陰影部分所示為321不銹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(gang)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(chu)(chu)試樣管的軸(zhou)線方向解剖不銹鋼(gang)管，清除潤滑劑，檢查鋼(gang)管內外(wai)表面質量(liang)情況，確定鋼(gang)管金屬連(lian)續性開始遭到破壞的位置(zhi)的試樣長(chang)(chang)度(du)(du)，并計算(suan)出(chu)(chu)相應(ying)長(chang)(chang)度(du)(du)位置(zhi)截面上的延伸系數(shu)，此為(wei)材料(liao)開始破壞時的臨(lin)界(jie)延伸系數(shu)，即材料(liao)在(zai)該溫度(du)(du)速度(du)(du)條(tiao)件下的臨(lin)界(jie)變形(xing)量(liang)。小于臨(lin)界(jie)變形(xing)量(liang)以(yi)及相應(ying)變形(xing)抗力較低的溫度(du)(du)區間，即為(wei)材料(liao)擠(ji)壓(ya)加工的溫度(du)(du)范圍。
俄羅斯(si)全蘇管(guan)材科學(xue)研究所在5MN液壓試(shi)(shi)驗(yan)擠(ji)(ji)壓機上(shang)裝置采用(yong)圓錐形芯棒擠(ji)(ji)壓管(guan)材的專用(yong)工(gong)具，可以保證在同一支試(shi)(shi)驗(yan)鋼管(guan)上(shang)的延伸系數在 6~85 的范圍內(nei)變化。試(shi)(shi)驗(yan)時擠(ji)(ji)壓筒內(nei)襯的直徑(jing)(jing)為85mm,擠(ji)(ji)壓模模孔(kong)的直徑(jing)(jing)為39mm,錐形芯棒和擠(ji)(ji)壓坯料的尺寸如圖(tu)2-7所示。
在圖2-7所(suo)示(shi)的(de)擠壓工模具配置(zhi)的(de)條件下，擠壓時作用于坯料金屬上的(de)擠壓力可以達(da)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(tong)過擠壓(ya)和研(yan)究(jiu)具有變化壁厚的(de)不銹鋼管，可以建(jian)立起臨(lin)界延伸系數(shu)與坯料(liao)加熱溫(wen)度的(de)關系圖表(biao)，確定最(zui)佳塑性溫(wen)度范圍和在該溫(wen)度允(yun)許的(de)變形量。
在(zai)進行具(ju)有變化壁厚不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管的(de)(de)(de)(de)擠壓試(shi)驗時(shi)，芯(xin)(xin)棒尺寸的(de)(de)(de)(de)確定應考慮到(dao)在(zai)擠壓時(shi)能夠得到(dao)亞(ya)臨(lin)界(jie)(jie)(jie)、臨(lin)界(jie)(jie)(jie)和超臨(lin)界(jie)(jie)(jie)變形程(cheng)度的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)管。因(yin)為擠壓時(shi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管金屬連(lian)續性的(de)(de)(de)(de)破(po)壞(huai)，只有在(zai)臨(lin)界(jie)(jie)(jie)和超臨(lin)界(jie)(jie)(jie)變形程(cheng)度的(de)(de)(de)(de)條件(jian)下(xia)才會(hui)發生。即在(zai)采用(yong)圓錐(zhui)形芯(xin)(xin)棒擠壓鋼(gang)管時(shi)，金屬完整性的(de)(de)(de)(de)破(po)壞(huai)只是在(zai)當材料(liao)的(de)(de)(de)(de)塑(su)性非常低(di)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)出現。
如對于變形的(de)321不(bu)銹(xiu)鋼坯(pi)料，在一定(ding)的(de)溫度(du)下，當延伸(shen)系(xi)數達(da)到(dao)35~50時，也未出現完整性(xing)遭到(dao)破(po)壞的(de)現象(xiang)。因此，采用圓錐形芯(xin)棒進(jin)行擠壓(ya)試驗(yan)，確定(ding)材(cai)料“塑性(xing)一溫度(du)關(guan)系(xi)圖表”的(de)方(fang)法，特別適合于高(gao)合金等低塑性(xing)、難變形的(de)材(cai)料。
圖2-8所示為擠壓有變化(hua)壁厚的(de)(de)(de)(de)不銹鋼管時(shi)，計算指定時(shi)刻的(de)(de)(de)(de)延(yan)伸系(xi)數(shu)，得到的(de)(de)(de)(de)所擠出鋼管的(de)(de)(de)(de)長度L,與錐形芯棒相應的(de)(de)(de)(de)半徑r,及其與延(yan)伸系(xi)數(shu)λ 的(de)(de)(de)(de)關系(xi)。圖 2-8 可用于確(que)定延(yan)伸系(xi)數(shu)。
