鋼鐵材料的擠壓(ya)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(cong)金(jin)(jin)屬學(xue)的(de)(de)(de)概念(nian)出發,冷(leng)(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)應(ying)定(ding)(ding)義(yi)為溫(wen)度(du)(du)低于(yu)回復溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya),而(er)對于(yu)鋁、銅、鈦(tai)等(deng)大多數有色(se)金(jin)(jin)屬以及鋼鐵(tie)材料(liao)(liao),通常所說(shuo)的(de)(de)(de)冷(leng)(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)一般是指在(zai)室(shi)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)。鋼鐵(tie)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)冷(leng)(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)主(zhu)要(yao)用于(yu)零件(jian)的(de)(de)(de)直接成(cheng)型(xing)或(huo)近(jin)凈形(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)型(xing),具有節(jie)約(yue)原材料(liao)(liao)、制(zhi)品(pin)(pin)尺(chi)寸(cun)精度(du)(du)高(gao)、表(biao)面質量好、強(qiang)度(du)(du)高(gao)、生產率高(gao)等(deng)優點。適(shi)合于(yu)冷(leng)(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)材料(liao)(liao)應(ying)具有較(jiao)好的(de)(de)(de)塑性(xing)、較(jiao)低的(de)(de)(de)加工(gong)(gong)硬化能(neng)(neng)力,例如(ru)中低碳鋼、低合金(jin)(jin)鋼等(deng)。鎳含量比較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)鋼一般不采用冷(leng)(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)進行成(cheng)型(xing)。冷(leng)(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)坯料(liao)(liao)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)狀與(yu)尺(chi)寸(cun)主(zhu)要(yao)根據成(cheng)型(xing)件(jian)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)狀與(yu)尺(chi)寸(cun)、擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)型(xing)工(gong)(gong)藝來(lai)確定(ding)(ding)。確定(ding)(ding)坯料(liao)(liao)形(xing)(xing)(xing)(xing)狀的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)原則為:形(xing)(xing)(xing)(xing)狀盡可(ke)能(neng)(neng)簡單,所需成(cheng)型(xing)工(gong)(gong)序盡可(ke)能(neng)(neng)少,有利(li)于(yu)獲得均勻的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬流動和均勻性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)制(zhi)品(pin)(pin)。冷(leng)(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)前的(de)(de)(de)坯料(liao)(liao)一般需要(yao)經(jing)過退火(huo)處理(li)和潤滑處理(li)。冷(leng)(leng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)變形(xing)(xing)(xing)(xing)程度(du)(du)遠(yuan)遠(yuan)低于(yu)相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)熱擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)變形(xing)(xing)(xing)(xing)程度(du)(du)。


二(er)、溫擠壓


 擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)低于再結晶溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)而(er)高(gao)(gao)于回復溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)時的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)稱為(wei)(wei)溫(wen)(wen)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)。在溫(wen)(wen)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)過程中(zhong),被擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)金(jin)屬的(de)變形(xing)(xing)抗力低,擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)能耗下降;模具磨(mo)損(sun)減(jian)輕、壽(shou)命提高(gao)(gao);道(dao)次變形(xing)(xing)量(liang)大,可(ke)以減(jian)少成(cheng)型工序(xu);金(jin)屬可(ke)成(cheng)型性(xing)提高(gao)(gao),有利于成(cheng)型形(xing)(xing)狀(zhuang)較(jiao)為(wei)(wei)復雜的(de)制品;可(ke)用于冷(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)難加工材料的(de)零部件成(cheng)型。擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)對于溫(wen)(wen)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)來說十分重要,選擇擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du),主要應綜合考慮(lv)產品的(de)性(xing)能、形(xing)(xing)狀(zhuang)與(yu)尺(chi)寸精度(du)(du)(du)、表(biao)面(mian)質量(liang)、工模具強度(du)(du)(du)、設備能力等因素。表(biao)1-1為(wei)(wei)各種(zhong)材料的(de)溫(wen)(wen)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)范圍。


 潤滑是溫擠壓的重要(yao)工藝環節,對(dui)制(zhi)品的表面(mian)質量、尺寸(cun)精度、擠壓能(neng)耗(hao)、模具壽命均有重要(yao)影(ying)響(xiang),潤滑劑的好(hao)壞甚(shen)至直接影(ying)響(xiang)成(cheng)型加工的可行性。對(dui)溫擠壓用潤滑劑的主要(yao)要(yao)求如下:


(1) 耐高壓,可以承受2000MPa以上的壓力作(zuo)用。


(2) 在擠(ji)壓溫度(du)范圍(wei)內具(ju)有足夠的(de)黏性(xing)和較(jiao)強的(de)表面吸附能力、較(jiao)好的(de)流動性(xing)能。


(3) 盡可能低的摩擦系數。


(4) 良好的(de)高溫(wen)穩定性,要求在800℃以下的(de)溫(wen)度范(fan)圍內不(bu)產生化學反應(ying)。


(5) 良好的抗金屬(shu)質(zhi)點黏(nian)附(fu)性能(neng)。


三(san)、熱擠(ji)壓


  熱(re)(re)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)是(shi)(shi)在(zai)再結晶(jing)溫度(du)以上的溫度(du)條件下的擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)。鋼鐵(tie)材料熱(re)(re)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)成型技術(shu)取得飛躍(yue)發展是(shi)(shi)在(zai)1941年(nian)法(fa)(fa)國的J.Sejournet 發明了玻璃(li)潤(run)滑(hua)劑擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)法(fa)(fa)之后(hou)。鋼鐵(tie)材料熱(re)(re)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)時,在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)溫度(du)、擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)力、擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)速(su)度(du)、潤(run)滑(hua)條件與方式(shi)等方面,與鋁及(ji)鋁合金(jin)、銅及(ji)銅合金(jin)等有(you)色金(jin)屬的熱(re)(re)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)相比,具有(you)如下特(te)點:


(1) 擠壓溫度高,通常在1000~1250℃。


(2) 擠壓壓力(li)高(gao),工模具工作條(tiao)件(jian)惡劣。


(3) 為(wei)了防止擠壓過程中工(gong)模具過度升溫而影響其強度,通常選用快速擠壓。


(4) 為(wei)了(le)確保高溫潤滑(hua)性能,一般采用玻璃(li)潤滑(hua)劑(ji)熱(re)擠壓,擠壓完成后需對制(zhi)品進行脫出(chu)玻璃(li)處理。


(5) 良好(hao)的玻(bo)璃潤滑劑(ji)可以使(shi)金(jin)屬流動均勻性大為(wei)改善(shan)。


 鋼鐵(tie)(tie)材(cai)(cai)料(liao)熱(re)擠(ji)(ji)壓中(zhong),擠(ji)(ji)壓模(mo)、芯(xin)桿、擠(ji)(ji)壓筒、擠(ji)(ji)壓墊(dian)片等(deng)工模(mo)具(ju)的(de)(de)(de)工作(zuo)條件十分惡劣(lie)。用(yong)作(zuo)工模(mo)具(ju)的(de)(de)(de)材(cai)(cai)料(liao),既(ji)要(yao)求具(ju)有(you)高(gao)強度,又要(yao)求具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐高(gao)溫、耐磨損性能。實際(ji)生產(chan)中(zhong)所用(yong)的(de)(de)(de)工模(mo)具(ju)材(cai)(cai)料(liao)主要(yao)有(you)H13(美(mei)國(guo))、SKD61、SKD62、SKD6(日本)、2Cr2W8V(中(zhong)國(guo))。由于(yu)以上(shang)特(te)點,鋼鐵(tie)(tie)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)熱(re)擠(ji)(ji)壓生產(chan)成本要(yao)比鋁合金(jin)及(ji)銅合金(jin)的(de)(de)(de)高(gao)得多。