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(yi)、冷擠(ji)壓(ya)


 從(cong)金(jin)屬學的(de)(de)(de)(de)(de)概(gai)念出發,冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)應(ying)定(ding)義為(wei)溫(wen)度(du)低(di)于(yu)(yu)回復溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya),而對(dui)于(yu)(yu)鋁、銅(tong)、鈦等大(da)多數有(you)色金(jin)屬以及鋼(gang)鐵材(cai)料,通常(chang)所說的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)一般是指在室溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)。鋼(gang)鐵材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)主(zhu)要(yao)用(yong)于(yu)(yu)零(ling)件的(de)(de)(de)(de)(de)直接成型(xing)(xing)或近凈形(xing)(xing)成型(xing)(xing),具(ju)有(you)節約原材(cai)料、制品尺寸(cun)精度(du)高(gao)、表面質量好(hao)、強度(du)高(gao)、生(sheng)產率高(gao)等優點。適(shi)合于(yu)(yu)冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)料應(ying)具(ju)有(you)較好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)塑性、較低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)加工硬化能力,例如中低(di)碳(tan)鋼(gang)、低(di)合金(jin)鋼(gang)等。鎳含量比較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)一般不采(cai)用(yong)冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)進行成型(xing)(xing)。冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)坯料的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)狀與尺寸(cun)主(zhu)要(yao)根據(ju)成型(xing)(xing)件的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)狀與尺寸(cun)、擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)成型(xing)(xing)工藝來確定(ding)。確定(ding)坯料形(xing)(xing)狀的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)原則為(wei):形(xing)(xing)狀盡(jin)可能簡(jian)單,所需(xu)成型(xing)(xing)工序(xu)盡(jin)可能少,有(you)利于(yu)(yu)獲得均勻的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬流動和(he)均勻性能的(de)(de)(de)(de)(de)制品。冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)前的(de)(de)(de)(de)(de)坯料一般需(xu)要(yao)經過(guo)退(tui)火處理(li)和(he)潤滑處理(li)。冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)形(xing)(xing)程(cheng)度(du)遠遠低(di)于(yu)(yu)相應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)變(bian)(bian)形(xing)(xing)程(cheng)度(du)。


二、溫擠壓


 擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)溫度(du)低于再結晶溫度(du)而高于回復(fu)溫度(du)時的擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)稱為(wei)溫擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)。在溫擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)過程中(zhong),被擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)金屬的變形(xing)抗力(li)低,擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)能(neng)耗下(xia)降;模具磨損(sun)減輕、壽命(ming)提高;道次(ci)變形(xing)量(liang)大,可(ke)以(yi)減少成(cheng)(cheng)型(xing)工(gong)序;金屬可(ke)成(cheng)(cheng)型(xing)性提高,有利于成(cheng)(cheng)型(xing)形(xing)狀較為(wei)復(fu)雜的制品(pin);可(ke)用于冷擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)難加(jia)工(gong)材料的零部件(jian)成(cheng)(cheng)型(xing)。擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)溫度(du)對于溫擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)來說十分(fen)重要(yao),選擇擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)溫度(du),主要(yao)應綜合考(kao)慮產品(pin)的性能(neng)、形(xing)狀與尺寸精度(du)、表(biao)面質量(liang)、工(gong)模具強(qiang)度(du)、設備能(neng)力(li)等因素(su)。表(biao)1-1為(wei)各種材料的溫擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)溫度(du)范圍。


 潤滑(hua)是(shi)溫擠壓(ya)的重(zhong)要(yao)工(gong)藝環(huan)節(jie),對(dui)制品的表面質(zhi)量、尺(chi)寸精度、擠壓(ya)能耗、模具壽命均有重(zhong)要(yao)影(ying)響,潤滑(hua)劑的好(hao)壞(huai)甚至直接影(ying)響成型加工(gong)的可行(xing)性(xing)。對(dui)溫擠壓(ya)用潤滑(hua)劑的主要(yao)要(yao)求如下:


(1) 耐高壓,可以承受2000MPa以上的(de)壓力作用。


(2) 在擠壓(ya)溫度范圍(wei)內具有足(zu)夠(gou)的(de)黏(nian)性和較強的(de)表面吸附能力、較好(hao)的(de)流動性能。


(3) 盡可(ke)能低的摩擦系(xi)數。


(4) 良好(hao)的高溫穩定性,要求在800℃以下的溫度范圍內不產生化學(xue)反應。


(5) 良好(hao)的抗金屬質點黏附性能。


三、熱擠(ji)壓


  熱擠(ji)壓是在再結晶溫(wen)度以(yi)上的溫(wen)度條件下(xia)的擠(ji)壓。鋼鐵(tie)材(cai)料熱擠(ji)壓成型技術取(qu)得飛躍發展是在1941年法(fa)國的J.Sejournet 發明(ming)了玻璃潤滑劑擠(ji)壓法(fa)之后(hou)。鋼鐵(tie)材(cai)料熱擠(ji)壓時,在擠(ji)壓溫(wen)度、擠(ji)壓壓力、擠(ji)壓速度、潤滑條件與(yu)方式(shi)等方面,與(yu)鋁(lv)及鋁(lv)合金(jin)、銅及銅合金(jin)等有色金(jin)屬(shu)的熱擠(ji)壓相(xiang)比,具有如下(xia)特點:


(1) 擠壓溫度(du)高,通常在1000~1250℃。


(2) 擠(ji)壓(ya)壓(ya)力高,工模具工作條(tiao)件(jian)惡劣。


(3) 為了防(fang)止擠壓過程(cheng)中工模具(ju)過度升(sheng)溫而影響其強(qiang)度,通常(chang)選用快速擠壓。


(4) 為了確保高溫潤(run)(run)滑性能,一般(ban)采(cai)用玻璃潤(run)(run)滑劑熱擠壓,擠壓完成(cheng)后需對制品進行脫出玻璃處理。


(5) 良好的(de)玻璃潤滑劑可以(yi)使金屬流動均(jun)勻(yun)性大為改善。


 鋼(gang)鐵材料(liao)熱(re)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)中,擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)、芯桿、擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒、擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)墊片等工模(mo)具(ju)(ju)的(de)工作條件十(shi)分惡劣。用(yong)作工模(mo)具(ju)(ju)的(de)材料(liao),既(ji)要(yao)(yao)求具(ju)(ju)有高強度,又要(yao)(yao)求具(ju)(ju)有優(you)良的(de)耐高溫、耐磨損性能。實際生產中所用(yong)的(de)工模(mo)具(ju)(ju)材料(liao)主要(yao)(yao)有H13(美國(guo))、SKD61、SKD62、SKD6(日(ri)本(ben))、2Cr2W8V(中國(guo))。由于以上特點,鋼(gang)鐵材料(liao)的(de)熱(re)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)生產成(cheng)本(ben)要(yao)(yao)比鋁合(he)金及銅合(he)金的(de)高得多。