鋼鐵材料的擠壓與鋁、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、冷擠壓


 從金屬(shu)(shu)學的(de)(de)(de)(de)概(gai)念(nian)出發(fa),冷(leng)(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)應定義為(wei)溫度(du)(du)低(di)于(yu)(yu)(yu)回(hui)復溫度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya),而對于(yu)(yu)(yu)鋁、銅、鈦等(deng)大多數有(you)色金屬(shu)(shu)以及鋼鐵材(cai)料(liao),通常所說(shuo)的(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)一般是指在室溫下的(de)(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)。鋼鐵材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)主要用(yong)于(yu)(yu)(yu)零件的(de)(de)(de)(de)直接成(cheng)型(xing)或(huo)近凈形(xing)(xing)成(cheng)型(xing),具有(you)節約原材(cai)料(liao)、制品尺(chi)寸(cun)精度(du)(du)高、表(biao)面(mian)質量(liang)好(hao)、強度(du)(du)高、生產率高等(deng)優點(dian)。適合于(yu)(yu)(yu)冷(leng)(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)應具有(you)較好(hao)的(de)(de)(de)(de)塑(su)性、較低(di)的(de)(de)(de)(de)加(jia)工硬化(hua)能力,例如(ru)中低(di)碳鋼、低(di)合金鋼等(deng)。鎳含(han)量(liang)比(bi)較高的(de)(de)(de)(de)鋼一般不采用(yong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)進行(xing)成(cheng)型(xing)。冷(leng)(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)坯料(liao)的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)與尺(chi)寸(cun)主要根(gen)據成(cheng)型(xing)件的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)與尺(chi)寸(cun)、擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)成(cheng)型(xing)工藝來確(que)定。確(que)定坯料(liao)形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)(de)主要原則為(wei):形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)盡可能簡單,所需成(cheng)型(xing)工序(xu)盡可能少(shao),有(you)利于(yu)(yu)(yu)獲得均(jun)勻(yun)的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)(shu)流動和(he)均(jun)勻(yun)性能的(de)(de)(de)(de)制品。冷(leng)(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)前(qian)的(de)(de)(de)(de)坯料(liao)一般需要經過退火處(chu)理(li)和(he)潤滑處(chu)理(li)。冷(leng)(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)的(de)(de)(de)(de)變(bian)形(xing)(xing)程(cheng)度(du)(du)遠(yuan)遠(yuan)低(di)于(yu)(yu)(yu)相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)熱(re)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)變(bian)形(xing)(xing)程(cheng)度(du)(du)。


二、溫擠(ji)壓


 擠壓(ya)(ya)(ya)溫(wen)(wen)度(du)(du)低(di)于再(zai)結晶溫(wen)(wen)度(du)(du)而高于回復溫(wen)(wen)度(du)(du)時的(de)擠壓(ya)(ya)(ya)稱為(wei)(wei)溫(wen)(wen)擠壓(ya)(ya)(ya)。在溫(wen)(wen)擠壓(ya)(ya)(ya)過程中,被擠壓(ya)(ya)(ya)金屬(shu)的(de)變形抗力低(di),擠壓(ya)(ya)(ya)能(neng)耗下降;模具(ju)磨損減(jian)輕(qing)、壽命提高;道次變形量(liang)大,可以(yi)減(jian)少成(cheng)型(xing)(xing)工序;金屬(shu)可成(cheng)型(xing)(xing)性提高,有利于成(cheng)型(xing)(xing)形狀較(jiao)為(wei)(wei)復雜的(de)制品;可用(yong)于冷擠壓(ya)(ya)(ya)難加工材料的(de)零(ling)部件成(cheng)型(xing)(xing)。擠壓(ya)(ya)(ya)溫(wen)(wen)度(du)(du)對于溫(wen)(wen)擠壓(ya)(ya)(ya)來說(shuo)十分重要,選擇(ze)擠壓(ya)(ya)(ya)溫(wen)(wen)度(du)(du),主(zhu)要應綜合考慮(lv)產品的(de)性能(neng)、形狀與尺寸精度(du)(du)、表(biao)(biao)面質量(liang)、工模具(ju)強(qiang)度(du)(du)、設備(bei)能(neng)力等因(yin)素。表(biao)(biao)1-1為(wei)(wei)各種材料的(de)溫(wen)(wen)擠壓(ya)(ya)(ya)溫(wen)(wen)度(du)(du)范圍。


 潤滑是溫(wen)擠壓的重(zhong)要(yao)工藝環(huan)節,對制品的表面質量(liang)、尺寸(cun)精度、擠壓能耗、模具壽(shou)命均有(you)重(zhong)要(yao)影(ying)響(xiang),潤滑劑的好壞甚至直(zhi)接影(ying)響(xiang)成型(xing)加工的可行性。對溫(wen)擠壓用潤滑劑的主要(yao)要(yao)求如下:


(1) 耐高(gao)壓,可以承受(shou)2000MPa以上的壓力作用(yong)。


(2) 在(zai)擠壓溫度范圍內具有(you)足夠的黏性和較強的表面吸附能(neng)力、較好的流動性能(neng)。


(3) 盡可能低的摩(mo)擦(ca)系數。


(4) 良好的(de)高溫穩(wen)定(ding)性(xing),要求在800℃以下的(de)溫度范圍內不產(chan)生化學反應。


(5) 良好的抗金屬質點黏附性(xing)能。


三、熱擠壓


  熱擠壓(ya)是(shi)在再結(jie)晶溫度(du)以上的溫度(du)條件(jian)下(xia)的擠壓(ya)。鋼(gang)鐵材(cai)料熱擠壓(ya)成型技術取(qu)得飛躍發(fa)展是(shi)在1941年(nian)法(fa)(fa)國的J.Sejournet 發(fa)明了玻璃潤(run)(run)滑劑(ji)擠壓(ya)法(fa)(fa)之后。鋼(gang)鐵材(cai)料熱擠壓(ya)時,在擠壓(ya)溫度(du)、擠壓(ya)壓(ya)力、擠壓(ya)速度(du)、潤(run)(run)滑條件(jian)與方(fang)式等(deng)(deng)方(fang)面,與鋁及(ji)鋁合金(jin)(jin)、銅及(ji)銅合金(jin)(jin)等(deng)(deng)有色金(jin)(jin)屬的熱擠壓(ya)相比(bi),具有如下(xia)特(te)點:


(1) 擠(ji)壓溫度高,通(tong)常(chang)在1000~1250℃。


(2) 擠壓壓力高,工(gong)(gong)模(mo)具工(gong)(gong)作條(tiao)件惡劣。


(3) 為(wei)了防止擠壓過程中工模具(ju)過度升(sheng)溫(wen)而影響其強度,通常選(xuan)用快速擠壓。


(4) 為(wei)了確保(bao)高溫(wen)潤滑(hua)性能,一般采用玻璃潤滑(hua)劑熱擠壓,擠壓完成后需(xu)對制品進行(xing)脫出玻璃處理。


(5) 良好的玻璃潤(run)滑劑可以使金(jin)屬(shu)流動均勻性大為改善。


 鋼鐵材(cai)料(liao)熱(re)擠(ji)壓中(zhong),擠(ji)壓模、芯桿、擠(ji)壓筒、擠(ji)壓墊片(pian)等工模具(ju)(ju)的工作條件(jian)十分惡劣。用(yong)作工模具(ju)(ju)的材(cai)料(liao),既要求具(ju)(ju)有(you)(you)高(gao)強度,又要求具(ju)(ju)有(you)(you)優良的耐高(gao)溫、耐磨損(sun)性能(neng)。實際生產(chan)中(zhong)所用(yong)的工模具(ju)(ju)材(cai)料(liao)主要有(you)(you)H13(美國(guo))、SKD61、SKD62、SKD6(日本)、2Cr2W8V(中(zhong)國(guo))。由于以(yi)上特點,鋼鐵材(cai)料(liao)的熱(re)擠(ji)壓生產(chan)成本要比鋁(lv)合(he)金及銅合(he)金的高(gao)得多。