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、冷擠壓(ya)


 從金(jin)屬學(xue)的(de)(de)(de)概念出發,冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)應(ying)定(ding)義為(wei)溫度(du)低(di)于(yu)(yu)(yu)(yu)回復溫度(du)的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya),而對于(yu)(yu)(yu)(yu)鋁、銅、鈦等大多數有(you)(you)(you)色金(jin)屬以(yi)及鋼(gang)(gang)鐵材料(liao)(liao),通常所說的(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)一(yi)(yi)(yi)般(ban)是指在室溫下(xia)的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)。鋼(gang)(gang)鐵材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)主要(yao)用于(yu)(yu)(yu)(yu)零件的(de)(de)(de)直接成型或近凈形成型,具有(you)(you)(you)節(jie)約原(yuan)材料(liao)(liao)、制(zhi)品(pin)尺寸精度(du)高(gao)(gao)、表面質量(liang)好、強度(du)高(gao)(gao)、生產率高(gao)(gao)等優點。適(shi)合于(yu)(yu)(yu)(yu)冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)材料(liao)(liao)應(ying)具有(you)(you)(you)較好的(de)(de)(de)塑性(xing)、較低(di)的(de)(de)(de)加工硬化能(neng)力,例如中(zhong)低(di)碳鋼(gang)(gang)、低(di)合金(jin)鋼(gang)(gang)等。鎳(nie)含量(liang)比(bi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)一(yi)(yi)(yi)般(ban)不采(cai)用冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)進行(xing)成型。冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)坯料(liao)(liao)的(de)(de)(de)形狀(zhuang)與尺寸主要(yao)根據成型件的(de)(de)(de)形狀(zhuang)與尺寸、擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)成型工藝(yi)來(lai)確定(ding)。確定(ding)坯料(liao)(liao)形狀(zhuang)的(de)(de)(de)主要(yao)原(yuan)則為(wei):形狀(zhuang)盡可能(neng)簡(jian)單,所需成型工序盡可能(neng)少,有(you)(you)(you)利于(yu)(yu)(yu)(yu)獲(huo)得均勻的(de)(de)(de)金(jin)屬流動和(he)均勻性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)制(zhi)品(pin)。冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)前的(de)(de)(de)坯料(liao)(liao)一(yi)(yi)(yi)般(ban)需要(yao)經過退火處理(li)和(he)潤滑處理(li)。冷(leng)(leng)(leng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)變形程度(du)遠遠低(di)于(yu)(yu)(yu)(yu)相應(ying)的(de)(de)(de)熱(re)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)變形程度(du)。


二、溫擠壓


 擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)溫(wen)(wen)(wen)度(du)低(di)于(yu)(yu)再結晶溫(wen)(wen)(wen)度(du)而(er)高于(yu)(yu)回復溫(wen)(wen)(wen)度(du)時(shi)的擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)稱為溫(wen)(wen)(wen)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)。在溫(wen)(wen)(wen)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)過程(cheng)中,被擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)金屬(shu)的變(bian)形抗力低(di),擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)能(neng)耗(hao)下降;模具磨損減輕(qing)、壽命(ming)提高;道次變(bian)形量大(da),可(ke)以減少成型工(gong)序;金屬(shu)可(ke)成型性(xing)提高,有利(li)于(yu)(yu)成型形狀較(jiao)為復雜的制品;可(ke)用于(yu)(yu)冷擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)難加(jia)工(gong)材料的零(ling)部件(jian)成型。擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)溫(wen)(wen)(wen)度(du)對于(yu)(yu)溫(wen)(wen)(wen)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)來說十分重要(yao),選擇擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)溫(wen)(wen)(wen)度(du),主要(yao)應綜(zong)合(he)考慮產品的性(xing)能(neng)、形狀與尺寸精度(du)、表面質量、工(gong)模具強(qiang)度(du)、設(she)備能(neng)力等因素。表1-1為各種材料的溫(wen)(wen)(wen)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)溫(wen)(wen)(wen)度(du)范圍。


 潤滑是溫擠壓的重(zhong)要(yao)工(gong)藝環節,對制(zhi)品(pin)的表(biao)面(mian)質量、尺(chi)寸精度(du)、擠壓能(neng)耗、模具(ju)壽命均(jun)有(you)重(zhong)要(yao)影(ying)響(xiang),潤滑劑的好壞(huai)甚至直(zhi)接影(ying)響(xiang)成型加工(gong)的可行性。對溫擠壓用(yong)潤滑劑的主要(yao)要(yao)求如(ru)下:


(1) 耐高壓,可以承受2000MPa以上的壓力作用(yong)。


(2) 在擠壓溫度范圍(wei)內(nei)具有足夠的黏性和較強的表(biao)面(mian)吸附能(neng)力、較好的流動(dong)性能(neng)。


(3) 盡可能低的摩擦系數。


(4) 良好的(de)高溫穩定性,要求(qiu)在800℃以下的(de)溫度(du)范圍內不產生化學反應。


(5) 良好(hao)的抗金屬質點黏附性能。


三、熱擠壓


  熱(re)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)是(shi)在再結晶溫度(du)以(yi)上(shang)的溫度(du)條件下(xia)(xia)的擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)。鋼鐵材(cai)料(liao)熱(re)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)成型(xing)技術取(qu)得飛(fei)躍發(fa)展是(shi)在1941年法國的J.Sejournet 發(fa)明了玻璃潤(run)滑(hua)劑擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)法之后。鋼鐵材(cai)料(liao)熱(re)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)時,在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)溫度(du)、擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力、擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)速(su)度(du)、潤(run)滑(hua)條件與(yu)(yu)方式(shi)等方面,與(yu)(yu)鋁及鋁合(he)金、銅及銅合(he)金等有色金屬(shu)的熱(re)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)相比,具有如(ru)下(xia)(xia)特點:


(1) 擠壓溫度(du)高,通常(chang)在1000~1250℃。


(2) 擠壓壓力高(gao),工(gong)模具工(gong)作條件惡劣。


(3) 為了防止擠(ji)壓過(guo)程中工模具過(guo)度(du)(du)升溫而(er)影響其強度(du)(du),通常選用快(kuai)速擠(ji)壓。


(4) 為了確保高溫潤(run)滑性能,一般采用(yong)玻(bo)璃潤(run)滑劑熱擠壓,擠壓完成后需對制品進行(xing)脫(tuo)出玻(bo)璃處理(li)。


(5) 良(liang)好的玻(bo)璃(li)潤滑劑可以使(shi)金(jin)屬流動均勻(yun)性大為改善。


 鋼鐵(tie)材料熱(re)擠壓(ya)中(zhong),擠壓(ya)模(mo)、芯(xin)桿、擠壓(ya)筒、擠壓(ya)墊片等工模(mo)具的(de)工作條件十分(fen)惡劣。用(yong)作工模(mo)具的(de)材料,既(ji)要求(qiu)具有高(gao)強度,又要求(qiu)具有優(you)良的(de)耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)磨損性(xing)能(neng)。實際(ji)生(sheng)產(chan)中(zhong)所用(yong)的(de)工模(mo)具材料主(zhu)要有H13(美國(guo))、SKD61、SKD62、SKD6(日本)、2Cr2W8V(中(zhong)國(guo))。由(you)于以上(shang)特點,鋼鐵(tie)材料的(de)熱(re)擠壓(ya)生(sheng)產(chan)成本要比鋁合(he)金(jin)及(ji)銅合(he)金(jin)的(de)高(gao)得多。