鋼鐵材料的擠(ji)壓與鋁、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、冷擠(ji)壓
從金屬學的(de)(de)(de)(de)(de)概念出發(fa),冷擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)應(ying)定(ding)義為(wei)溫(wen)度(du)低(di)于回(hui)復溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya),而對于鋁、銅、鈦(tai)等大多數有色金屬以及鋼(gang)(gang)鐵(tie)材料(liao)(liao)(liao),通(tong)常所說的(de)(de)(de)(de)(de)冷擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)一般(ban)是指在室溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)。鋼(gang)(gang)鐵(tie)材料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)冷擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)主要(yao)用于零件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)直接成(cheng)(cheng)型(xing)或近凈形成(cheng)(cheng)型(xing),具有節約原(yuan)材料(liao)(liao)(liao)、制(zhi)品(pin)尺(chi)寸精度(du)高(gao)、表面質量好、強度(du)高(gao)、生產率(lv)高(gao)等優點。適合(he)于冷擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)材料(liao)(liao)(liao)應(ying)具有較好的(de)(de)(de)(de)(de)塑(su)性、較低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)加工硬化能(neng)力,例如中低(di)碳鋼(gang)(gang)、低(di)合(he)金鋼(gang)(gang)等。鎳含量比較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)一般(ban)不采(cai)用冷擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)進(jin)行(xing)成(cheng)(cheng)型(xing)。冷擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)形狀與尺(chi)寸主要(yao)根據成(cheng)(cheng)型(xing)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)形狀與尺(chi)寸、擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)工藝來(lai)確定(ding)。確定(ding)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)形狀的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)原(yuan)則為(wei):形狀盡(jin)可能(neng)簡(jian)單,所需成(cheng)(cheng)型(xing)工序盡(jin)可能(neng)少,有利于獲得均勻(yun)的(de)(de)(de)(de)(de)金屬流(liu)動和均勻(yun)性能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)品(pin)。冷擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)前的(de)(de)(de)(de)(de)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)一般(ban)需要(yao)經過退火處理和潤滑處理。冷擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)變形程度(du)遠(yuan)遠(yuan)低(di)于相應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)變形程度(du)。
二、溫擠壓(ya)
擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)低于再結(jie)晶溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)而高(gao)于回復溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)時的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)稱(cheng)為(wei)溫(wen)(wen)(wen)(wen)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)。在溫(wen)(wen)(wen)(wen)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)過程中,被擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)金屬(shu)的(de)(de)(de)變形(xing)抗力低,擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)能耗下降;模具磨損減輕、壽命提(ti)高(gao);道(dao)次(ci)變形(xing)量大,可(ke)以減少成(cheng)(cheng)型工(gong)序;金屬(shu)可(ke)成(cheng)(cheng)型性(xing)提(ti)高(gao),有利于成(cheng)(cheng)型形(xing)狀較(jiao)為(wei)復雜的(de)(de)(de)制品;可(ke)用于冷擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)難加工(gong)材料(liao)的(de)(de)(de)零(ling)部件成(cheng)(cheng)型。擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)對于溫(wen)(wen)(wen)(wen)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)來說十分重要,選擇擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du),主要應綜合考慮產品的(de)(de)(de)性(xing)能、形(xing)狀與尺寸(cun)精度(du)(du)(du)(du)、表面質量、工(gong)模具強(qiang)度(du)(du)(du)(du)、設備能力等(deng)因(yin)素。表1-1為(wei)各(ge)種材料(liao)的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)范(fan)圍。
潤滑是溫擠(ji)壓的重要(yao)(yao)工藝環(huan)節,對(dui)(dui)制品的表面質量、尺寸(cun)精(jing)度、擠(ji)壓能耗、模(mo)具壽(shou)命均有重要(yao)(yao)影響,潤滑劑的好(hao)壞(huai)甚至直接(jie)影響成(cheng)型加(jia)工的可行(xing)性。對(dui)(dui)溫擠(ji)壓用潤滑劑的主要(yao)(yao)要(yao)(yao)求如下:
(1) 耐高壓,可以承受2000MPa以上的壓力作用。
(2) 在擠壓溫度(du)范圍內具有(you)足夠的黏性和較強的表(biao)面吸附能力、較好的流動性能。
(3) 盡可能低的(de)摩擦系數。
(4) 良(liang)好的高溫穩定性,要求在800℃以下的溫度(du)范圍內不產生化學反應。
(5) 良好的抗(kang)金屬質點黏附性(xing)能。
三(san)、熱擠(ji)壓
熱擠(ji)壓(ya)(ya)是(shi)在(zai)再結(jie)晶(jing)溫度以(yi)上的(de)(de)溫度條件(jian)下(xia)的(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)。鋼鐵(tie)材料(liao)熱擠(ji)壓(ya)(ya)成(cheng)型技術取得(de)飛躍發(fa)(fa)展是(shi)在(zai)1941年法國(guo)的(de)(de)J.Sejournet 發(fa)(fa)明(ming)了(le)玻璃(li)潤滑(hua)劑擠(ji)壓(ya)(ya)法之后。鋼鐵(tie)材料(liao)熱擠(ji)壓(ya)(ya)時,在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)溫度、擠(ji)壓(ya)(ya)壓(ya)(ya)力、擠(ji)壓(ya)(ya)速度、潤滑(hua)條件(jian)與(yu)方式等方面,與(yu)鋁(lv)及鋁(lv)合金(jin)、銅(tong)及銅(tong)合金(jin)等有(you)色金(jin)屬的(de)(de)熱擠(ji)壓(ya)(ya)相比,具有(you)如下(xia)特點:
(1) 擠壓溫度高,通常在1000~1250℃。
(2) 擠(ji)壓壓力高,工模具工作條件(jian)惡劣。
(3) 為了防止擠壓過(guo)程中工模具過(guo)度(du)升(sheng)溫而影響其強度(du),通常選用快(kuai)速(su)擠壓。
(4) 為了確保(bao)高溫(wen)潤滑(hua)性能,一般采用(yong)玻(bo)璃(li)潤滑(hua)劑熱擠(ji)壓(ya),擠(ji)壓(ya)完成(cheng)后需對制品(pin)進行脫出玻(bo)璃(li)處理。
(5) 良(liang)好(hao)的玻(bo)璃(li)潤滑(hua)劑可以使金屬流動均勻性大(da)為改(gai)善。
鋼(gang)鐵材(cai)料(liao)熱擠(ji)壓(ya)(ya)中(zhong),擠(ji)壓(ya)(ya)模、芯(xin)桿、擠(ji)壓(ya)(ya)筒、擠(ji)壓(ya)(ya)墊片等工(gong)(gong)模具的(de)工(gong)(gong)作(zuo)條(tiao)件十分惡劣(lie)。用(yong)作(zuo)工(gong)(gong)模具的(de)材(cai)料(liao),既(ji)要(yao)(yao)求具有(you)高(gao)強(qiang)度,又要(yao)(yao)求具有(you)優良的(de)耐高(gao)溫、耐磨損性能(neng)。實際生(sheng)產中(zhong)所用(yong)的(de)工(gong)(gong)模具材(cai)料(liao)主(zhu)要(yao)(yao)有(you)H13(美(mei)國)、SKD61、SKD62、SKD6(日本)、2Cr2W8V(中(zhong)國)。由于以上特點,鋼(gang)鐵材(cai)料(liao)的(de)熱擠(ji)壓(ya)(ya)生(sheng)產成本要(yao)(yao)比鋁合金(jin)及銅合金(jin)的(de)高(gao)得(de)多。

