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所示為材料進行熱扭(niu)(niu)轉試(shi)驗時的(de)塑(su)性圖。試(shi)驗條(tiao)件：試(shi)樣直徑8.5mm,試(shi)樣工作部分的(de)長(chang)度(du)40mm;試(shi)驗時試(shi)樣的(de)扭(niu)(niu)擰轉速(su)(su)130r/min;相(xiang)應的(de)變形速(su)(su)度(du)（擠壓速(su)(su)度(du)）10~20mm/s。
圖2-6中陰影部分所示為321不銹(xiu)鋼(gang)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。
沿擠出試(shi)樣(yang)(yang)管的(de)(de)軸(zhou)線方(fang)向解剖不銹鋼(gang)管，清除潤滑劑，檢查鋼(gang)管內(nei)外(wai)表面質量情況，確定鋼(gang)管金屬(shu)連續性開始遭到破(po)(po)壞的(de)(de)位置的(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)長(chang)度(du)(du)，并計算出相應(ying)長(chang)度(du)(du)位置截面上的(de)(de)延伸系數，此為(wei)材(cai)料(liao)開始破(po)(po)壞時的(de)(de)臨(lin)界(jie)延伸系數，即材(cai)料(liao)在該溫(wen)度(du)(du)速度(du)(du)條件下的(de)(de)臨(lin)界(jie)變(bian)形(xing)量。小(xiao)于臨(lin)界(jie)變(bian)形(xing)量以(yi)及相應(ying)變(bian)形(xing)抗力較(jiao)低的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)區間(jian)，即為(wei)材(cai)料(liao)擠壓加工(gong)的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)范(fan)圍。
俄羅斯(si)全蘇(su)管材(cai)科學研究所在(zai)5MN液(ye)壓試(shi)驗擠(ji)(ji)壓機(ji)上(shang)裝置采(cai)用圓錐形芯棒擠(ji)(ji)壓管材(cai)的(de)專(zhuan)用工具，可以保證在(zai)同一支(zhi)試(shi)驗鋼管上(shang)的(de)延伸系數(shu)在(zai) 6~85 的(de)范圍內變(bian)化。試(shi)驗時擠(ji)(ji)壓筒內襯的(de)直徑為85mm,擠(ji)(ji)壓模模孔的(de)直徑為39mm,錐形芯棒和擠(ji)(ji)壓坯料的(de)尺寸如圖2-7所示(shi)。
在圖2-7所(suo)示(shi)的擠壓工模(mo)具配(pei)置的條件(jian)下，擠壓時作用于坯(pi)料金(jin)屬上的擠壓力可(ke)以達(da)到(dao)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(tong)過擠壓(ya)和研(yan)究(jiu)具有(you)變(bian)化壁厚(hou)的(de)(de)不銹(xiu)鋼管(guan)，可以建立起臨(lin)界延伸系數與坯(pi)料加(jia)熱溫度的(de)(de)關系圖表，確定最佳塑性溫度范圍和在該溫度允(yun)許的(de)(de)變(bian)形量。
在(zai)進(jin)行具有(you)變(bian)化(hua)壁厚(hou)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)擠壓試驗(yan)時(shi)，芯棒尺寸的(de)(de)確(que)定應考(kao)慮到在(zai)擠壓時(shi)能夠得到亞臨(lin)(lin)界、臨(lin)(lin)界和超(chao)臨(lin)(lin)界變(bian)形程度(du)(du)的(de)(de)鋼(gang)管(guan)(guan)。因(yin)為(wei)擠壓時(shi)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)金屬連續性(xing)的(de)(de)破(po)壞，只有(you)在(zai)臨(lin)(lin)界和超(chao)臨(lin)(lin)界變(bian)形程度(du)(du)的(de)(de)條(tiao)件(jian)下才會發生(sheng)。即在(zai)采用圓錐形芯棒擠壓鋼(gang)管(guan)(guan)時(shi)，金屬完整性(xing)的(de)(de)破(po)壞只是在(zai)當材料的(de)(de)塑性(xing)非常低的(de)(de)情況下出現。
如(ru)對于變形的(de)(de)321不銹鋼坯料(liao)，在一(yi)定的(de)(de)溫度(du)下，當延伸系數(shu)達到35~50時，也未出(chu)現(xian)完整(zheng)性遭到破(po)壞(huai)的(de)(de)現(xian)象。因此，采用圓錐形芯棒進行擠壓(ya)試驗(yan)，確定材料(liao)“塑(su)(su)性一(yi)溫度(du)關系圖表”的(de)(de)方法，特別適合于高(gao)合金等低塑(su)(su)性、難變形的(de)(de)材料(liao)。
圖2-8所示為擠(ji)壓(ya)有變化(hua)壁厚的(de)(de)不銹(xiu)鋼管(guan)時，計算指定(ding)時刻的(de)(de)延伸系數(shu)，得到(dao)的(de)(de)所擠(ji)出鋼管(guan)的(de)(de)長度L,與(yu)錐形芯棒相應的(de)(de)半(ban)徑(jing)r,及其與(yu)延伸系數(shu)λ 的(de)(de)關系。圖 2-8 可(ke)用于確(que)定(ding)延伸系數(shu)。
