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(leng)擠壓
從(cong)金屬(shu)(shu)學(xue)的(de)(de)(de)概(gai)念出發,冷(leng)(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)應定義為溫(wen)度低(di)(di)于(yu)回復溫(wen)度的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya),而(er)對(dui)于(yu)鋁、銅、鈦等(deng)(deng)大(da)多數(shu)有(you)色(se)金屬(shu)(shu)以(yi)及鋼(gang)(gang)鐵材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao),通常所(suo)說(shuo)的(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)一般(ban)是指在室溫(wen)下的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)。鋼(gang)(gang)鐵材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)主要(yao)用于(yu)零(ling)件的(de)(de)(de)直接成型(xing)(xing)或近凈形(xing)成型(xing)(xing),具有(you)節約原材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)、制(zhi)品(pin)尺(chi)寸精度高、表面(mian)質(zhi)量好、強度高、生產率高等(deng)(deng)優點。適(shi)合(he)于(yu)冷(leng)(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)應具有(you)較(jiao)好的(de)(de)(de)塑性、較(jiao)低(di)(di)的(de)(de)(de)加工(gong)硬(ying)化能(neng)力,例如(ru)中低(di)(di)碳鋼(gang)(gang)、低(di)(di)合(he)金鋼(gang)(gang)等(deng)(deng)。鎳含量比較(jiao)高的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)一般(ban)不(bu)采用冷(leng)(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)進行成型(xing)(xing)。冷(leng)(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)坯料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)與(yu)尺(chi)寸主要(yao)根據成型(xing)(xing)件的(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)與(yu)尺(chi)寸、擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)成型(xing)(xing)工(gong)藝來確定。確定坯料(liao)(liao)(liao)(liao)形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)(de)主要(yao)原則為:形(xing)狀(zhuang)盡(jin)可(ke)能(neng)簡單,所(suo)需成型(xing)(xing)工(gong)序盡(jin)可(ke)能(neng)少(shao),有(you)利于(yu)獲得均(jun)勻的(de)(de)(de)金屬(shu)(shu)流動和(he)均(jun)勻性能(neng)的(de)(de)(de)制(zhi)品(pin)。冷(leng)(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)前的(de)(de)(de)坯料(liao)(liao)(liao)(liao)一般(ban)需要(yao)經過退火處理和(he)潤滑處理。冷(leng)(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)變形(xing)程度遠遠低(di)(di)于(yu)相應的(de)(de)(de)熱擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)變形(xing)程度。
二、溫(wen)擠壓
擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)溫度(du)(du)(du)低于(yu)再結晶溫度(du)(du)(du)而高于(yu)回復溫度(du)(du)(du)時的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)稱為溫擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)。在(zai)溫擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)過(guo)程(cheng)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(neng)耗下降;模具(ju)磨損減輕、壽(shou)命提高;道次變形(xing)量大,可(ke)(ke)以減少成型工序;金屬(shu)可(ke)(ke)成型性提高,有(you)利于(yu)成型形(xing)狀(zhuang)較為復雜的(de)(de)(de)制品(pin);可(ke)(ke)用于(yu)冷擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)難加工材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)零部件成型。擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)溫度(du)(du)(du)對(dui)于(yu)溫擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)來(lai)說十分重要(yao)(yao),選擇擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)溫度(du)(du)(du),主要(yao)(yao)應綜合考慮產品(pin)的(de)(de)(de)性能(neng)、形(xing)狀(zhuang)與尺寸精度(du)(du)(du)、表面質(zhi)量、工模具(ju)強度(du)(du)(du)、設備能(neng)力等因素。表1-1為各種材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)溫擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)溫度(du)(du)(du)范(fan)圍。
潤滑(hua)是(shi)溫(wen)擠壓(ya)的(de)(de)重要(yao)工(gong)藝(yi)環節,對(dui)制品的(de)(de)表面(mian)質(zhi)量、尺寸精(jing)度、擠壓(ya)能耗、模(mo)具壽命均有重要(yao)影(ying)響(xiang),潤滑(hua)劑(ji)的(de)(de)好壞甚至直(zhi)接影(ying)響(xiang)成型加(jia)工(gong)的(de)(de)可行性。對(dui)溫(wen)擠壓(ya)用潤滑(hua)劑(ji)的(de)(de)主要(yao)要(yao)求如下:
(1) 耐(nai)高(gao)壓(ya),可以承受2000MPa以上的壓(ya)力作用。
(2) 在(zai)擠壓溫度范圍內具有足夠(gou)的黏性和較強的表面吸(xi)附能力、較好的流動性能。
(3) 盡可能(neng)低的(de)摩擦系數(shu)。
(4) 良好的高溫(wen)(wen)穩定性,要求(qiu)在800℃以下的溫(wen)(wen)度范圍內不(bu)產生化(hua)學反應。
(5) 良好的抗金屬質(zhi)點黏附性能。
三、熱(re)擠壓
熱(re)(re)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)是(shi)在(zai)再結晶(jing)溫(wen)(wen)度以上的(de)溫(wen)(wen)度條件下的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)。鋼(gang)鐵材料熱(re)(re)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)成(cheng)型技術取得飛躍發(fa)展是(shi)在(zai)1941年法國(guo)的(de)J.Sejournet 發(fa)明了玻璃潤滑劑擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)法之后。鋼(gang)鐵材料熱(re)(re)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)時(shi),在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)溫(wen)(wen)度、擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)壓(ya)(ya)力、擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)速度、潤滑條件與方式等(deng)方面,與鋁(lv)及鋁(lv)合金(jin)、銅及銅合金(jin)等(deng)有(you)色金(jin)屬的(de)熱(re)(re)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)相(xiang)比,具有(you)如下特點(dian):
(1) 擠壓溫度高(gao),通常在1000~1250℃。
(2) 擠壓壓力高(gao),工模具工作條件(jian)惡劣。
(3) 為(wei)了防止擠壓過程(cheng)中工(gong)模具過度升(sheng)溫(wen)而影響其強(qiang)度,通常選用快速擠壓。
(4) 為(wei)了確保高溫(wen)潤(run)滑性能,一(yi)般采用(yong)玻璃潤(run)滑劑熱擠壓,擠壓完成后(hou)需(xu)對(dui)制品進行脫(tuo)出玻璃處理(li)。
(5) 良好的玻璃(li)潤滑劑(ji)可(ke)以使金屬流動均勻性大為改善。
鋼(gang)鐵材料熱擠(ji)壓(ya)中(zhong)(zhong),擠(ji)壓(ya)模(mo)(mo)、芯(xin)桿、擠(ji)壓(ya)筒、擠(ji)壓(ya)墊片等(deng)工(gong)模(mo)(mo)具(ju)的(de)工(gong)作條件十分(fen)惡劣。用(yong)作工(gong)模(mo)(mo)具(ju)的(de)材料,既要(yao)求(qiu)具(ju)有(you)高(gao)(gao)強度,又要(yao)求(qiu)具(ju)有(you)優良(liang)的(de)耐高(gao)(gao)溫(wen)、耐磨損(sun)性(xing)能。實(shi)際生產(chan)中(zhong)(zhong)所用(yong)的(de)工(gong)模(mo)(mo)具(ju)材料主要(yao)有(you)H13(美(mei)國(guo))、SKD61、SKD62、SKD6(日本)、2Cr2W8V(中(zhong)(zhong)國(guo))。由(you)于(yu)以上(shang)特點(dian),鋼(gang)鐵材料的(de)熱擠(ji)壓(ya)生產(chan)成本要(yao)比鋁合金(jin)及銅(tong)合金(jin)的(de)高(gao)(gao)得多。

