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。

 

 在現有或(huo)新建的(de)擠壓機(ji)上(shang),對于試制(zhi)新材(cai)料(liao)的(de)新產(chan)品(pin)和(he)大量(liang)生產(chan)的(de)老產(chan)品(pin),通過試驗(yan)(yan)研究和(he)經(jing)驗(yan)(yan)總結,繪制(zhi)出以(yi)延伸(shen)系(xi)數和(he)坯料(liao)的(de)加熱溫度(du)為(wei)坐標的(de)材(cai)料(liao)不銹鋼管可能的(de)變形制(zhi)度(du)曲線,如圖(tu)5-1所(suo)示。


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  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(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(ru)果提(ti)(ti)高(gao)擠(ji)(ji)(ji)壓機(ji)的(de)擠(ji)(ji)(ji)壓能(neng)力或擠(ji)(ji)(ji)壓工(gong)模(mo)具的(de)允許應(ying)力,1區域將會擴大,并且新的(de)曲線(xian)將受到(dao)各種(zhong)(zhong)具體條件(jian)的(de)限(xian)制(圖5-1(b),其(qi)中(zhong)P1>P2>P3)。在(zai)(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)過程中(zhong),部分熱(re)量用(yong)于(yu)熔化玻璃潤滑劑、加熱(re)擠(ji)(ji)(ji)壓工(gong)模(mo)具和散發到(dao)周圍(wei)的(de)空間(jian);其(qi)余則留(liu)在(zai)(zai)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)金屬(shu)內,用(yong)于(yu)提(ti)(ti)高(gao)坯料溫度。在(zai)(zai)其(qi)他條件(jian)相同的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),留(liu)在(zai)(zai)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)金屬(shu)內的(de)熱(re)量與總熱(re)量的(de)比值與擠(ji)(ji)(ji)壓速(su)度有關,其(qi)中(zhong)可能(neng)有兩種(zhong)(zhong)極(ji)(ji)端(duan)的(de)情(qing)況(kuang):1. 當(dang)擠(ji)(ji)(ji)壓速(su)度非常低時(shi),變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)熱(re)完全散發到(dao)周圍(wei)空間(jian),即變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)流動在(zai)(zai)等(deng)溫條件(jian)下(xia)進(jin)行;2. 當(dang)擠(ji)(ji)(ji)壓速(su)度無限(xian)大時(shi),全部變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)熱(re)都(dou)留(liu)在(zai)(zai)金屬(shu)內,并建立了絕熱(re)條件(jian)。實際(ji)上這(zhe)兩種(zhong)(zhong)極(ji)(ji)端(duan)條件(jian)是不存在(zai)(zai)的(de),因此實際(ji)情(qing)況(kuang)是在(zai)(zai)這(zhe)兩種(zhong)(zhong)極(ji)(ji)限(xian)情(qing)況(kuang)之間(jian)。


 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(ji)(ji)壓(ya)機(ji)的名義擠(ji)(ji)壓(ya)力或擠(ji)(ji)壓(ya)桿上(shang)的應(ying)力不大于(yu)1100MPa;


 2. 擠壓不銹鋼(gang)管(guan)材(cai)料的晶(jing)粒開始(shi)熔化溫度(du)為1325℃;


 3. 擠壓(ya)不銹(xiu)鋼管材料(liao)在(zai)變(bian)形(xing)過程(cheng)中和變(bian)形(xing)終(zhong)了的(de)溫度較高,使奧氏體(ti)晶(jing)粒長大。由(you)于(yu)材料(liao)在(zai)加(jia)熱和冷卻(que)過程(cheng)中沒有發生相變(bian),在(zai)冷卻(que)時(shi)材料(liao)的(de)晶(jing)粒度不變(bian),因此,對于(yu)其用(yong)于(yu)再加(jia)工(gong)(冷加(jia)工(gong))的(de)商品管坯料(liao)的(de)加(jia)熱溫度為1220℃。


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  為了判斷在(zai)繪制(zhi)變形制(zhi)度曲(qu)線時采用的(de)(de)假設(she)是否正確,尼(ni)科波爾(er)南方不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)廠用06Cr18Ni11Ti不銹鋼(gang)(gang)坯料(liao)(liao)進行了一系(xi)列(lie)的(de)(de)擠壓(ya)試驗(yan),包括設(she)定(ding)準確的(de)(de)加(jia)熱(re)溫(wen)度和擠壓(ya)力,以及坯料(liao)(liao)的(de)(de)加(jia)熱(re)溫(wen)度和延(yan)伸系(xi)數在(zai)比較寬的(de)(de)范圍內變化等。將試驗(yan)結果與計算數據進行比較,制(zhi)定(ding)保(bao)證(zheng)商品管(guan)(guan)和再加(jia)工不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)質量的(de)(de)變形制(zhi)度曲(qu)線。3150噸(dun)擠壓(ya)機ф190mm擠壓(ya)筒在(zai)不同擠壓(ya)力的(de)(de)條件(jian)下(xia),擠壓(ya)06Cr18Ni11Ti不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)時可能(neng)的(de)(de)變形制(zhi)度曲(qu)線如圖5-2所示。