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(zai)現(xian)有或新(xin)建的(de)擠壓(ya)機上,對于(yu)試(shi)制(zhi)新(xin)材料的(de)新(xin)產(chan)品和大量生產(chan)的(de)老產(chan)品,通過試(shi)驗(yan)研(yan)究和經驗(yan)總結,繪制(zhi)出以(yi)延伸系數和坯料的(de)加熱(re)溫度為坐標的(de)材料不(bu)銹鋼管可能(neng)的(de)變形制(zhi)度曲線,如圖5-1所示。


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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。


  如果(guo)提(ti)高擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)機的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)能力(li)或(huo)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)工模具的(de)(de)(de)允許(xu)應力(li),1區域將會擴大(da),并(bing)且新的(de)(de)(de)曲線將受到各(ge)種具體條(tiao)件的(de)(de)(de)限制(圖5-1(b),其(qi)(qi)中P1>P2>P3)。在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)變(bian)(bian)形(xing)(xing)過(guo)程(cheng)中,部(bu)分熱(re)(re)量用于熔化(hua)玻(bo)璃潤滑劑、加熱(re)(re)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)工模具和(he)散發(fa)到周(zhou)圍的(de)(de)(de)空間(jian);其(qi)(qi)余則留在(zai)變(bian)(bian)形(xing)(xing)金(jin)屬(shu)內(nei),用于提(ti)高坯料溫度(du)。在(zai)其(qi)(qi)他條(tiao)件相同的(de)(de)(de)情況下(xia),留在(zai)變(bian)(bian)形(xing)(xing)金(jin)屬(shu)內(nei)的(de)(de)(de)熱(re)(re)量與(yu)總熱(re)(re)量的(de)(de)(de)比值(zhi)與(yu)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)速度(du)有關,其(qi)(qi)中可(ke)能有兩(liang)種極端(duan)的(de)(de)(de)情況:1. 當擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)速度(du)非常(chang)低時,變(bian)(bian)形(xing)(xing)熱(re)(re)完全(quan)散發(fa)到周(zhou)圍空間(jian),即變(bian)(bian)形(xing)(xing)流動在(zai)等溫條(tiao)件下(xia)進(jin)行;2. 當擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)速度(du)無限大(da)時,全(quan)部(bu)變(bian)(bian)形(xing)(xing)熱(re)(re)都(dou)留在(zai)金(jin)屬(shu)內(nei),并(bing)建立(li)了絕熱(re)(re)條(tiao)件。實際(ji)上這兩(liang)種極端(duan)條(tiao)件是不存在(zai)的(de)(de)(de),因此實際(ji)情況是在(zai)這兩(liang)種極限情況之間(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)壓機(ji)的名義擠(ji)壓力(li)或擠(ji)壓桿上的應力(li)不大于1100MPa;


 2. 擠壓(ya)不銹鋼管材料的晶(jing)粒開始熔化溫度為1325℃;


 3. 擠壓不(bu)銹鋼(gang)管材料(liao)在(zai)變形過程(cheng)中和變形終(zhong)了的溫(wen)度較高,使奧氏(shi)體(ti)晶(jing)粒(li)長大(da)。由于(yu)材料(liao)在(zai)加(jia)(jia)熱(re)和冷卻(que)過程(cheng)中沒有發生相變,在(zai)冷卻(que)時材料(liao)的晶(jing)粒(li)度不(bu)變,因此,對于(yu)其用于(yu)再加(jia)(jia)工(冷加(jia)(jia)工)的商(shang)品(pin)管坯料(liao)的加(jia)(jia)熱(re)溫(wen)度為1220℃。


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  為了(le)判(pan)斷在繪制(zhi)變形(xing)制(zhi)度(du)曲線(xian)(xian)時采用(yong)的(de)(de)假(jia)設(she)是否正確,尼(ni)科波(bo)爾(er)南(nan)方不銹鋼(gang)管廠用(yong)06Cr18Ni11Ti不銹鋼(gang)坯(pi)料進(jin)行了(le)一系(xi)列(lie)的(de)(de)擠(ji)壓(ya)試驗,包括設(she)定準確的(de)(de)加熱(re)(re)溫度(du)和(he)擠(ji)壓(ya)力,以及坯(pi)料的(de)(de)加熱(re)(re)溫度(du)和(he)延伸(shen)系(xi)數在比(bi)較(jiao)(jiao)寬(kuan)的(de)(de)范圍內變化等。將試驗結果與計算數據進(jin)行比(bi)較(jiao)(jiao),制(zhi)定保證(zheng)商品管和(he)再加工不銹鋼(gang)管質量的(de)(de)變形(xing)制(zhi)度(du)曲線(xian)(xian)。3150噸(dun)擠(ji)壓(ya)機(ji)ф190mm擠(ji)壓(ya)筒在不同(tong)擠(ji)壓(ya)力的(de)(de)條件下,擠(ji)壓(ya)06Cr18Ni11Ti不銹鋼(gang)管時可能的(de)(de)變形(xing)制(zhi)度(du)曲線(xian)(xian)如圖(tu)5-2所示(shi)。