熱擠壓不銹鋼管坯料在穿孔前和擠壓前坯料加熱的溫度應選擇在材料的最高塑性溫度范圍之內，可按“塑性一溫度關系圖表”來確定。材料的塑性圖表一般是在實驗的條件下，采用加熱至不同溫度的試樣進行的力學試驗的基礎上繪制而成的。這些力學試驗包括高溫拉伸試驗、熱扭轉試驗、熱頂鍛試驗，以及模擬各種壓力加工方法的坯料在受力條件下的試驗設備上進行的高溫試樣的軋制、擠壓、拉伸等試驗。
圖2-6所示(shi)為材(cai)料(liao)進行熱扭轉試(shi)(shi)(shi)驗時的塑性圖。試(shi)(shi)(shi)驗條(tiao)件：試(shi)(shi)(shi)樣直徑(jing)8.5mm,試(shi)(shi)(shi)樣工作(zuo)部分的長度(du)40mm;試(shi)(shi)(shi)驗時試(shi)(shi)(shi)樣的扭擰轉速130r/min;相應的變(bian)形速度(du)（擠壓速度(du)）10~20mm/s。
圖2-6中陰影部分所示為321不銹鋼材料的最高塑性溫度范圍。在此溫度范圍內進行材料的熱加工時，材料的塑性最高，變形抗力最低。
最適合于擠壓工藝條件下確定材料“塑性一溫度關系圖表”的試驗方法，是在專用的液壓試驗擠壓機上，采用圓錐形芯棒進行擠壓試驗的方法。試驗時，根據試樣材料的變形抗力，按規定的純擠壓時間或規定的試樣擠壓長度上，停止擠壓過程，可得到不同厚度的壓余，從而可測量出擠出試樣不銹(xiu)鋼(gang)管后端的不同截面上的壁厚，并可以計算出擠出的試樣管在最小壁厚時的延伸系數，即為達到的延伸系數。
沿擠出(chu)(chu)試樣管(guan)的(de)(de)軸線方向解剖(pou)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)，清除潤滑劑，檢查鋼(gang)(gang)管(guan)內外表(biao)面質(zhi)量(liang)情況，確(que)定(ding)鋼(gang)(gang)管(guan)金屬(shu)連(lian)續性(xing)開始遭到破壞的(de)(de)位置(zhi)的(de)(de)試樣長度(du)，并計(ji)算(suan)出(chu)(chu)相(xiang)應(ying)長度(du)位置(zhi)截面上的(de)(de)延(yan)伸系數(shu)，此為材(cai)料開始破壞時的(de)(de)臨(lin)界(jie)延(yan)伸系數(shu)，即材(cai)料在(zai)該溫(wen)度(du)速度(du)條(tiao)件下(xia)的(de)(de)臨(lin)界(jie)變(bian)形(xing)量(liang)。小于(yu)臨(lin)界(jie)變(bian)形(xing)量(liang)以及相(xiang)應(ying)變(bian)形(xing)抗力較低的(de)(de)溫(wen)度(du)區(qu)間，即為材(cai)料擠壓加工的(de)(de)溫(wen)度(du)范(fan)圍。
俄(e)羅斯(si)全(quan)蘇管材科學(xue)研究所在(zai)5MN液壓(ya)(ya)試(shi)驗(yan)(yan)擠(ji)壓(ya)(ya)機上(shang)裝置(zhi)采用圓錐(zhui)形芯棒擠(ji)壓(ya)(ya)管材的(de)(de)專用工具(ju)，可以保證在(zai)同一支試(shi)驗(yan)(yan)鋼(gang)管上(shang)的(de)(de)延(yan)伸系數在(zai) 6~85 的(de)(de)范圍(wei)內變化。試(shi)驗(yan)(yan)時擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)內襯(chen)的(de)(de)直(zhi)徑為(wei)85mm,擠(ji)壓(ya)(ya)模模孔的(de)(de)直(zhi)徑為(wei)39mm,錐(zhui)形芯棒和擠(ji)壓(ya)(ya)坯料(liao)的(de)(de)尺(chi)寸如(ru)圖2-7所示(shi)。
在圖(tu)2-7所(suo)示的(de)擠(ji)壓(ya)工模具配置的(de)條(tiao)件下，擠(ji)壓(ya)時作用于坯(pi)料金屬上的(de)擠(ji)壓(ya)力可以達(da)到11MPa。
在擠壓有壁厚變化的試樣管時，每個時刻的延伸系數計算后，得到所擠壓出鋼管的長度 Lt 與錐形芯棒的半徑 rz 的關系如下：
通過(guo)擠壓和研究具有(you)變化壁厚(hou)的(de)(de)不銹鋼管，可(ke)以建立(li)起臨界延伸系數(shu)與坯料(liao)加(jia)熱(re)溫(wen)度(du)的(de)(de)關系圖表，確定最(zui)佳(jia)塑(su)性溫(wen)度(du)范圍和在該溫(wen)度(du)允許的(de)(de)變形量。
在(zai)(zai)(zai)進行具有變(bian)化壁厚不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)擠壓(ya)試驗時(shi)，芯棒(bang)尺寸的(de)(de)確定應考慮到(dao)在(zai)(zai)(zai)擠壓(ya)時(shi)能夠(gou)得到(dao)亞臨(lin)(lin)(lin)界(jie)(jie)、臨(lin)(lin)(lin)界(jie)(jie)和(he)超臨(lin)(lin)(lin)界(jie)(jie)變(bian)形(xing)程度(du)的(de)(de)鋼(gang)管(guan)。因為擠壓(ya)時(shi)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)金屬連(lian)續性的(de)(de)破(po)壞，只有在(zai)(zai)(zai)臨(lin)(lin)(lin)界(jie)(jie)和(he)超臨(lin)(lin)(lin)界(jie)(jie)變(bian)形(xing)程度(du)的(de)(de)條件下才會發生。即在(zai)(zai)(zai)采(cai)用圓錐形(xing)芯棒(bang)擠壓(ya)鋼(gang)管(guan)時(shi)，金屬完整性的(de)(de)破(po)壞只是在(zai)(zai)(zai)當(dang)材料的(de)(de)塑性非(fei)常低的(de)(de)情況(kuang)下出(chu)現。
如對于變形(xing)(xing)的321不銹鋼坯料，在一定的溫(wen)度下，當延伸系數達(da)到35~50時，也未(wei)出現完整性遭到破壞的現象。因此，采用圓錐形(xing)(xing)芯(xin)棒進行擠壓試驗，確定材(cai)料“塑性一溫(wen)度關系圖表(biao)”的方法，特(te)別適合(he)于高合(he)金等(deng)低塑性、難變形(xing)(xing)的材(cai)料。
圖2-8所示(shi)為擠(ji)(ji)壓有變化(hua)壁厚的不(bu)銹鋼管時，計算指定(ding)時刻的延(yan)(yan)伸系數，得(de)到的所擠(ji)(ji)出鋼管的長度L,與(yu)錐形芯(xin)棒相(xiang)應的半徑(jing)r,及其(qi)與(yu)延(yan)(yan)伸系數λ 的關系。圖 2-8 可用于確定(ding)延(yan)(yan)伸系數。
