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(leng)擠壓(ya)


 從金(jin)屬(shu)學的概念出發,冷(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)應(ying)(ying)定義為(wei)溫度(du)(du)低(di)于回(hui)復溫度(du)(du)的擠(ji)壓(ya)(ya),而對(dui)于鋁(lv)、銅、鈦等大(da)多數有色金(jin)屬(shu)以及鋼(gang)(gang)鐵材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao),通(tong)常所說(shuo)的冷(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)一般(ban)是(shi)指在室(shi)溫下的擠(ji)壓(ya)(ya)。鋼(gang)(gang)鐵材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的冷(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)主要(yao)用(yong)于零件(jian)的直接(jie)成型(xing)或近凈(jing)形(xing)(xing)成型(xing),具有節約原(yuan)(yuan)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)、制品尺寸精度(du)(du)高、表面質量好、強度(du)(du)高、生產率高等優點。適合于冷(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)的材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)應(ying)(ying)具有較好的塑性(xing)(xing)、較低(di)的加(jia)工(gong)(gong)硬化(hua)能(neng)力,例如中低(di)碳鋼(gang)(gang)、低(di)合金(jin)鋼(gang)(gang)等。鎳含(han)量比較高的鋼(gang)(gang)一般(ban)不采(cai)用(yong)冷(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)進行成型(xing)。冷(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)的形(xing)(xing)狀與尺寸主要(yao)根據成型(xing)件(jian)的形(xing)(xing)狀與尺寸、擠(ji)壓(ya)(ya)成型(xing)工(gong)(gong)藝來確定。確定坯(pi)料(liao)(liao)(liao)形(xing)(xing)狀的主要(yao)原(yuan)(yuan)則為(wei):形(xing)(xing)狀盡(jin)可(ke)能(neng)簡單,所需(xu)成型(xing)工(gong)(gong)序(xu)盡(jin)可(ke)能(neng)少,有利于獲得均勻的金(jin)屬(shu)流動和均勻性(xing)(xing)能(neng)的制品。冷(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)前的坯(pi)料(liao)(liao)(liao)一般(ban)需(xu)要(yao)經過退(tui)火(huo)處理(li)和潤(run)滑處理(li)。冷(leng)擠(ji)壓(ya)(ya)的變形(xing)(xing)程度(du)(du)遠遠低(di)于相應(ying)(ying)的熱擠(ji)壓(ya)(ya)變形(xing)(xing)程度(du)(du)。


二、溫擠壓


 擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)溫(wen)(wen)度(du)低于(yu)(yu)再結晶溫(wen)(wen)度(du)而高于(yu)(yu)回復溫(wen)(wen)度(du)時的(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)稱為(wei)溫(wen)(wen)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)。在溫(wen)(wen)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)過(guo)程中,被擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)金屬的(de)變(bian)形抗力(li)低,擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)能耗下降;模具磨損(sun)減輕、壽命提高;道次變(bian)形量大,可以減少成型(xing)工(gong)(gong)序;金屬可成型(xing)性提高,有利于(yu)(yu)成型(xing)形狀(zhuang)較(jiao)為(wei)復雜(za)的(de)制品(pin);可用于(yu)(yu)冷擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)難加工(gong)(gong)材料(liao)的(de)零部件(jian)成型(xing)。擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)溫(wen)(wen)度(du)對(dui)于(yu)(yu)溫(wen)(wen)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)來(lai)說十分(fen)重要,選擇擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)溫(wen)(wen)度(du),主要應(ying)綜(zong)合考慮產品(pin)的(de)性能、形狀(zhuang)與尺寸(cun)精(jing)度(du)、表面(mian)質量、工(gong)(gong)模具強(qiang)度(du)、設備能力(li)等因素(su)。表1-1為(wei)各種材料(liao)的(de)溫(wen)(wen)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)溫(wen)(wen)度(du)范圍(wei)。


 潤(run)滑是(shi)溫(wen)擠(ji)壓(ya)的(de)重要(yao)(yao)工藝環節,對制(zhi)品的(de)表面質量(liang)、尺(chi)寸精度、擠(ji)壓(ya)能(neng)耗、模具壽命均有重要(yao)(yao)影響,潤(run)滑劑(ji)的(de)好壞甚至直接(jie)影響成型加工的(de)可(ke)行性。對溫(wen)擠(ji)壓(ya)用潤(run)滑劑(ji)的(de)主要(yao)(yao)要(yao)(yao)求如(ru)下:


(1) 耐高壓(ya),可以承受(shou)2000MPa以上的(de)壓(ya)力作用。


(2) 在擠壓溫度(du)范(fan)圍內具(ju)有(you)足(zu)夠的(de)黏(nian)性和(he)較強的(de)表面吸附(fu)能力、較好的(de)流動性能。


(3) 盡可能低的摩擦系(xi)數。


(4) 良好的(de)高溫穩定性,要求(qiu)在800℃以(yi)下的(de)溫度范(fan)圍內不產生(sheng)化學反應。


(5) 良好的抗金屬質點(dian)黏附性能(neng)。


三、熱擠壓


  熱(re)擠(ji)壓(ya)(ya)是(shi)在(zai)再結(jie)晶溫(wen)度(du)(du)以上的溫(wen)度(du)(du)條件下(xia)的擠(ji)壓(ya)(ya)。鋼鐵材(cai)料熱(re)擠(ji)壓(ya)(ya)成型(xing)技術取得飛躍發展是(shi)在(zai)1941年法國的J.Sejournet 發明了玻璃潤滑劑擠(ji)壓(ya)(ya)法之后。鋼鐵材(cai)料熱(re)擠(ji)壓(ya)(ya)時,在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)溫(wen)度(du)(du)、擠(ji)壓(ya)(ya)壓(ya)(ya)力、擠(ji)壓(ya)(ya)速(su)度(du)(du)、潤滑條件與(yu)方式等方面,與(yu)鋁及鋁合金(jin)、銅(tong)及銅(tong)合金(jin)等有色金(jin)屬的熱(re)擠(ji)壓(ya)(ya)相比,具有如下(xia)特點(dian):


(1) 擠(ji)壓溫度高,通常在1000~1250℃。


(2) 擠壓壓力高,工(gong)模(mo)具工(gong)作條件惡劣。


(3) 為(wei)了防(fang)止擠壓過程中工模具過度升溫而(er)影響(xiang)其(qi)強度,通常(chang)選用(yong)快(kuai)速(su)擠壓。


(4) 為(wei)了確保高溫(wen)潤滑性能,一般采用玻(bo)(bo)璃潤滑劑熱擠壓,擠壓完成后需對制品進行(xing)脫(tuo)出玻(bo)(bo)璃處理。


(5) 良好(hao)的玻璃潤滑劑可以(yi)使金(jin)屬流(liu)動均勻性(xing)大為(wei)改善。


 鋼鐵(tie)(tie)材料(liao)熱擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)中,擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)模(mo)(mo)、芯桿(gan)、擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒、擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)墊片等工模(mo)(mo)具的工作條件(jian)十分(fen)惡劣(lie)。用(yong)作工模(mo)(mo)具的材料(liao),既要(yao)(yao)求具有(you)高強度,又要(yao)(yao)求具有(you)優良的耐(nai)高溫(wen)、耐(nai)磨(mo)損性(xing)能。實際生(sheng)產(chan)中所用(yong)的工模(mo)(mo)具材料(liao)主要(yao)(yao)有(you)H13(美(mei)國)、SKD61、SKD62、SKD6(日本)、2Cr2W8V(中國)。由于以上特點,鋼鐵(tie)(tie)材料(liao)的熱擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)生(sheng)產(chan)成本要(yao)(yao)比鋁合金及銅合金的高得多。