一、工模具工作表面的磨損

由于不銹鋼(gang)管熱擠壓時，參與金屬變形的模具工作表面承受高溫坯料的強烈摩擦，并作用有極大的單位壓力，致使模具表面造成磨損。磨損的特點如下：

1. 模具(ju)的邊緣(yuan)部分要比(bi)其(qi)他(ta)部分受到更強(qiang)烈的加(jia)熱和磨(mo)損(sun)，在高的擠(ji)壓(ya)力的作用下(xia)，引起(qi)迅速(su)磨(mo)損(sun)，或將棱(leng)緣(yuan)部分壓(ya)塌(ta)，并(bing)改變其(qi)尺寸(cun)。

2. 模具表(biao)面在(zai)強烈的機械負荷和高溫(wen)熱效應的共同作用下，導致模具表(biao)面層金(jin)屬的變形(xing)(xing)，并引(yin)起氧(yang)化(hua)。在(zai)氧(yang)化(hua)磨損(sun)的情況(kuang)下，鋼(gang)的耐磨性(xing)取決于磨損(sun)時金(jin)屬的塑性(xing)變形(xing)(xing)能力(li)、氧(yang)化(hua)速度以(yi)及氧(yang)化(hua)鐵皮(pi)（氧(yang)化(hua)膜）的性(xing)質。

3. 在(zai)熱磨(mo)(mo)損的(de)情況下(xia)，模具(ju)(ju)部分金屬(shu)(shu)軟化，與(yu)被(bei)擠壓金屬(shu)(shu)接觸(chu)咬(yao)(yao)合揉皺或(huo)熔化，導(dao)致模具(ju)(ju)表(biao)面的(de)破壞(huai)。在(zai)此類磨(mo)(mo)損形式下(xia)，金屬(shu)(shu)的(de)耐磨(mo)(mo)性(xing)主要取(qu)決于摩擦溫度(du)、材料的(de)耐熱性(xing)以及金屬(shu)(shu)對(dui)接觸(chu)咬(yao)(yao)合的(de)敏感(gan)性(xing)。

二、工(gong)模具工(gong)作表(biao)面的裂(lie)紋(wen)

不銹(xiu)鋼(gang)管擠(ji)壓工模具表面的(de)網狀裂紋（也稱熱裂紋），是由(you)于周期性變化的(de)加熱和冷卻，在(zai)金屬中產(chan)生(sheng)熱應(ying)力(li)和結構應(ying)力(li)所(suo)致。這種裂紋的(de)產(chan)生(sheng)原因如下：

 1. 工(gong)模(mo)具(ju)與加熱(re)的(de)坯料(liao)接觸，將模(mo)具(ju)表(biao)面(mian)加熱(re)到(dao)高(gao)溫(wen)，隨后又快(kuai)速(su)冷(leng)卻，導(dao)致在模(mo)具(ju)材料(liao)內產(chan)生周期性交(jiao)替膨脹(zhang)和壓縮的(de)正(zheng)／負(fu)熱(re)應力(li)，久(jiu)而久(jiu)之引起金屬的(de)熱(re)疲勞，從而在模(mo)具(ju)表(biao)面(mian)產(chan)生網狀裂紋。

 2. 當模(mo)具(ju)表面(mian)的金屬(shu)被加熱到臨界點以上(shang)時，在(zai)金屬(shu)中產(chan)生結(jie)構應力(li)--組織應力(li)，同時導致網狀裂紋的產(chan)生。

 3. 模(mo)具材料(liao)由于相變而產生(sheng)體積變化，導致內部產生(sheng)結(jie)構(gou)(gou)應(ying)力，在結(jie)構(gou)(gou)應(ying)力和熱(re)應(ying)力的(de)共同作用(yong)下，形成了表(biao)面的(de)網(wang)狀熱(re)裂紋(wen)。模(mo)具表(biao)面網(wang)狀熱(re)裂紋(wen)逐(zhu)漸擴(kuo)大(da)，并在擠(ji)壓時又不(bu)斷地被金屬所充填，導致了擠(ji)壓模(mo)具的(de)破(po)壞。

 4. 必須指出，鎢鋼、鉻一碳鋼和鉬合金鋼形成熱(re)裂(lie)紋的(de)(de)傾向性比較(jiao)(jiao)小，這(zhe)是由于這(zhe)類鋼具有較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)耐熱(re)性，良(liang)好的(de)(de)疲(pi)勞(lao)強度和最小的(de)(de)塑性變(bian)形，從而(er)提高(gao)了(le)擠壓模具的(de)(de)使用壽命。

三、工模具(ju)的脆性(xing)破壞

在(zai)多數情況下，不(bu)銹鋼管擠壓工模(mo)具(ju)的脆(cui)性破壞與存(cun)在(zai)尖銳(rui)的過渡斷面有關。其原因是：

1. 在快速交替(ti)的(de)(de)加熱(re)與冷(leng)卻的(de)(de)情(qing)況(kuang)下，尖銳的(de)(de)過(guo)渡斷面(mian)將成為應力(li)集中的(de)(de)“策(ce)源(yuan)地”。局部應力(li)集中連(lian)同沖(chong)擊性的(de)(de)外加負荷的(de)(de)數值(zhi)，往往要(yao)超過(guo)工(gong)模具材(cai)料的(de)(de)強度(du)極限(xian)，從(cong)而導致(zhi)工(gong)模具的(de)(de)脆(cui)性破(po)壞。

2. 擠壓工模(mo)具的脆(cui)(cui)性破壞，尤(you)其是(shi)大斷面(mian)的工模(mo)具的脆(cui)(cui)性破壞，往往是(shi)由于工模(mo)具用水冷(leng)卻的結果。

四、擠(ji)(ji)壓(ya)工模具的(de)塑性破壞-擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)和套(tao)筒(tong)(tong)的(de)彈(dan)一塑性變形

 在強化工作的(de)條件下(xia)內(nei)(nei)(nei)套(tao)筒(tong)的(de)內(nei)(nei)(nei)表面(mian)金屬(shu)被(bei)壓(ya)(ya)入模座的(de)閉鎖區(qu)。擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)時(shi)(shi)，內(nei)(nei)(nei)套(tao)筒(tong)逐漸被(bei)擠(ji)(ji)出（外圓被(bei)鐓粗(cu)）。換(huan)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)時(shi)(shi)，可(ke)以(yi)發現擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)內(nei)(nei)(nei)部配合擴大。因此，為(wei)確(que)定熱裝的(de)公盈(ying)量(liang)，采用內(nei)(nei)(nei)徑規測量(liang)中套(tao)或擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)內(nei)(nei)(nei)孔。擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)一套(tao)筒(tong)的(de)殘余變形(xing)會導致其塑性破壞。

 設(she)計擠壓(ya)筒時(shi)，通過分(fen)析擠壓(ya)簡(jian)的(de)工(gong)況條件(jian)，可以確定擠壓(ya)筒內(nei)套筒中的(de)內(nei)壓(ya)力值。在(zai)這(zhe)個(ge)內(nei)壓(ya)力的(de)作用下，擠壓(ya)筒可能發生彈一(yi)塑性變形。

 擠壓筒一套筒系統可能有三種變(bian)形狀態(tai)：彈性變(bian)形狀態(tai)，彈一塑性變(bian)形狀態(tai)和塑性變(bian)形狀態(tai)。可以(yi)通過計算塑性半徑值判(pan)別其屬于何種變(bian)形狀態(tai)。

 在擠(ji)壓(ya)筒和套(tao)筒的(de)半(ban)徑(jing)尺寸已(yi)定的(de)情況下，可以根據擠(ji)壓(ya)筒和套(tao)筒的(de)材料，按照M.R.Horme公式(shi)確定其各個區(qu)域(yu)的(de)內應(ying)力(li)。求出塑性半(ban)徑(jing)值取決于套(tao)筒熱裝(zhuang)入擠(ji)壓(ya)筒時的(de)實際公盈值。

 上述擠(ji)壓簡一套筒(tong)(tong)系統的計(ji)算結果，給(gei)出了應力沿擠(ji)壓簡斷面分布的完(wan)整概念。在設(she)計(ji)擠(ji)壓筒(tong)(tong)時，應進行這項(xiang)工(gong)作。