任何一種新的不銹鋼管材料在一定噸位的擠壓機上,生產規格范圍較廣的產品時,根據最佳擠壓溫度和允許的最佳變形量,編制擠壓工藝,對穩定擠壓工藝過程、保證產品質量和產量十分有益。
在(zai)現有或新建的(de)(de)(de)(de)擠壓機上,對(dui)于試(shi)制新材料的(de)(de)(de)(de)新產品和(he)大量(liang)生產的(de)(de)(de)(de)老產品,通過試(shi)驗研究和(he)經驗總結,繪(hui)制出以延伸系數和(he)坯料的(de)(de)(de)(de)加(jia)熱(re)溫度為坐(zuo)標的(de)(de)(de)(de)材料不銹鋼(gang)管可能的(de)(de)(de)(de)變形制度曲線,如(ru)圖5-1所示。

在一定的加熱溫度條件下,變形程度增大將引起坯料金屬流出壓力增加,而金屬流出壓力受到擠壓機能力或擠壓工模具強度的限制。隨著不銹鋼(gang)管坯料加熱溫度的升高,允許的變形程度增大,因此,曲線Ⅰ(1區域和2區域之間)是材料在一定的延伸系數和加熱溫度的條件下,材料的極限的允許擠壓力。曲線Ⅱ(1區域和3區域之間)是在絕熱條件下,因熱效應而使金屬溫度升高與部分晶界熔化的曲線。因此,1區域為產品質量令人滿意時的區域,2區域是超過允許壓力的區域,3區域是晶界熔化區域。
如果提(ti)高擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)機的(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)能力(li)或(huo)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)工模(mo)具(ju)的(de)允許應力(li),1區域將(jiang)會擴大(da),并(bing)且新的(de)曲線將(jiang)受(shou)到各種(zhong)具(ju)體(ti)條件(jian)的(de)限制(圖5-1(b),其(qi)中(zhong)P1>P2>P3)。在(zai)(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)變(bian)形(xing)(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong),部分熱(re)(re)(re)量(liang)(liang)用于(yu)熔(rong)化玻(bo)璃潤滑(hua)劑、加熱(re)(re)(re)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)工模(mo)具(ju)和散發到周圍(wei)的(de)空間;其(qi)余(yu)則留在(zai)(zai)變(bian)形(xing)(xing)金(jin)屬(shu)內,用于(yu)提(ti)高坯(pi)料(liao)溫度(du)。在(zai)(zai)其(qi)他條件(jian)相同的(de)情況下(xia)(xia),留在(zai)(zai)變(bian)形(xing)(xing)金(jin)屬(shu)內的(de)熱(re)(re)(re)量(liang)(liang)與(yu)總(zong)熱(re)(re)(re)量(liang)(liang)的(de)比值與(yu)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)速度(du)有(you)關,其(qi)中(zhong)可能有(you)兩(liang)種(zhong)極(ji)端的(de)情況:1. 當擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)速度(du)非常低時,變(bian)形(xing)(xing)熱(re)(re)(re)完(wan)全散發到周圍(wei)空間,即變(bian)形(xing)(xing)流動在(zai)(zai)等(deng)溫條件(jian)下(xia)(xia)進(jin)行(xing);2. 當擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)速度(du)無限大(da)時,全部變(bian)形(xing)(xing)熱(re)(re)(re)都留在(zai)(zai)金(jin)屬(shu)內,并(bing)建立(li)了(le)絕(jue)熱(re)(re)(re)條件(jian)。實(shi)際上這兩(liang)種(zhong)極(ji)端條件(jian)是不存在(zai)(zai)的(de),因此(ci)實(shi)際情況是在(zai)(zai)這兩(liang)種(zhong)極(ji)限情況之(zhi)間。
對現有的擠壓機,繪制用于各種鋼的變形制度曲線具有實用意義。尼科波爾南方鋼管廠的專家Г.И.Гуляeв(Г.И.古里亞耶夫)等通過研究,用計算法繪制了適用于該廠3150噸液壓擠壓機擠壓06Cr18Ni11Ti不銹鋼管時的所有品種的變形制度曲線。除此之外,對擠壓機的每一種尺寸的擠壓筒也都繪制了相應的曲線。在計算和繪制各種材料的變形制度曲線時,需根據具體情況采用不同的限制條件。尼科波爾南方鋼管廠采用的限制因素為:
1. 擠壓(ya)(ya)機(ji)的名義擠壓(ya)(ya)力(li)或擠壓(ya)(ya)桿上的應力(li)不大(da)于1100MPa;
2. 擠壓(ya)不銹鋼管材料的晶(jing)粒開(kai)始熔(rong)化溫度(du)為1325℃;
3. 擠壓(ya)不銹鋼管(guan)材(cai)料(liao)在變形過程中和變形終了的(de)(de)溫(wen)度較高,使(shi)奧氏體晶(jing)粒(li)長(chang)大。由于(yu)材(cai)料(liao)在加(jia)(jia)熱和冷卻過程中沒有(you)發生相變,在冷卻時(shi)材(cai)料(liao)的(de)(de)晶(jing)粒(li)度不變,因此,對于(yu)其用(yong)于(yu)再加(jia)(jia)工(冷加(jia)(jia)工)的(de)(de)商品(pin)管(guan)坯料(liao)的(de)(de)加(jia)(jia)熱溫(wen)度為(wei)1220℃。

為了判斷在繪制(zhi)變(bian)形(xing)制(zhi)度曲(qu)線(xian)(xian)時采用的(de)假設是否正確(que),尼科波爾南(nan)方不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)廠用06Cr18Ni11Ti不銹(xiu)鋼(gang)坯料(liao)進行了一系(xi)列的(de)擠壓(ya)試驗,包(bao)括設定(ding)準確(que)的(de)加熱溫度和(he)(he)擠壓(ya)力,以及坯料(liao)的(de)加熱溫度和(he)(he)延伸系(xi)數在比較(jiao)寬的(de)范圍內(nei)變(bian)化等。將試驗結(jie)果與計算(suan)數據進行比較(jiao),制(zhi)定(ding)保證商品管(guan)和(he)(he)再加工不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)質量的(de)變(bian)形(xing)制(zhi)度曲(qu)線(xian)(xian)。3150噸擠壓(ya)機ф190mm擠壓(ya)筒在不同擠壓(ya)力的(de)條件下,擠壓(ya)06Cr18Ni11Ti不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)時可能的(de)變(bian)形(xing)制(zhi)度曲(qu)線(xian)(xian)如圖5-2所示。

