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。
在現有或(huo)新建的(de)擠壓機上,對于試(shi)制新材料(liao)的(de)新產品(pin)和大量生產的(de)老產品(pin),通過試(shi)驗研究和經(jing)驗總(zong)結,繪(hui)制出以延伸系數和坯料(liao)的(de)加(jia)熱溫度為坐標的(de)材料(liao)不銹鋼管可能的(de)變形制度曲線,如圖(tu)5-1所示。

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(guan)坯(pi)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Ⅱ(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。
如果提高擠(ji)壓(ya)機的(de)擠(ji)壓(ya)能(neng)力(li)或擠(ji)壓(ya)工模具的(de)允(yun)許應力(li),1區域(yu)將會擴大(da),并且新(xin)的(de)曲線將受到(dao)各種具體條件的(de)限制(圖(tu)5-1(b),其中P1>P2>P3)。在(zai)(zai)(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)變(bian)形(xing)(xing)(xing)過程中,部分(fen)熱(re)量用于(yu)熔化玻璃潤滑劑、加熱(re)擠(ji)壓(ya)工模具和(he)散(san)發(fa)到(dao)周(zhou)圍(wei)的(de)空(kong)(kong)間(jian);其余則留在(zai)(zai)(zai)(zai)變(bian)形(xing)(xing)(xing)金屬內,用于(yu)提高坯料溫(wen)度。在(zai)(zai)(zai)(zai)其他(ta)條件相(xiang)同的(de)情況(kuang)下,留在(zai)(zai)(zai)(zai)變(bian)形(xing)(xing)(xing)金屬內的(de)熱(re)量與總熱(re)量的(de)比值(zhi)與擠(ji)壓(ya)速(su)度有關,其中可能(neng)有兩(liang)種極端的(de)情況(kuang):1. 當擠(ji)壓(ya)速(su)度非常低時(shi),變(bian)形(xing)(xing)(xing)熱(re)完(wan)全散(san)發(fa)到(dao)周(zhou)圍(wei)空(kong)(kong)間(jian),即變(bian)形(xing)(xing)(xing)流動在(zai)(zai)(zai)(zai)等溫(wen)條件下進(jin)行;2. 當擠(ji)壓(ya)速(su)度無(wu)限大(da)時(shi),全部變(bian)形(xing)(xing)(xing)熱(re)都留在(zai)(zai)(zai)(zai)金屬內,并建立了(le)絕熱(re)條件。實際上(shang)這兩(liang)種極端條件是不存在(zai)(zai)(zai)(zai)的(de),因(yin)此(ci)實際情況(kuang)是在(zai)(zai)(zai)(zai)這兩(liang)種極限情況(kuang)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)壓機的名義擠(ji)壓力(li)或擠(ji)壓桿上的應力(li)不大(da)于(yu)1100MPa;
2. 擠(ji)壓不(bu)銹鋼管材料的晶粒開始熔化溫(wen)度為(wei)1325℃;
3. 擠壓不銹鋼管材(cai)料在(zai)變(bian)形過程中(zhong)和(he)變(bian)形終(zhong)了的(de)溫(wen)度較(jiao)高,使(shi)奧氏體晶(jing)粒(li)長大。由于(yu)材(cai)料在(zai)加熱和(he)冷卻(que)過程中(zhong)沒有發生相變(bian),在(zai)冷卻(que)時材(cai)料的(de)晶(jing)粒(li)度不變(bian),因此,對于(yu)其用于(yu)再加工(冷加工)的(de)商(shang)品管坯料的(de)加熱溫(wen)度為1220℃。

為(wei)了判斷(duan)在(zai)繪制(zhi)(zhi)變(bian)形(xing)制(zhi)(zhi)度(du)(du)曲(qu)線時采(cai)用的假(jia)設(she)是否正確,尼科波爾南方不(bu)銹鋼(gang)管(guan)廠用06Cr18Ni11Ti不(bu)銹鋼(gang)坯料(liao)進行了一(yi)系列的擠(ji)壓試驗,包(bao)括設(she)定準確的加(jia)熱溫(wen)度(du)(du)和(he)擠(ji)壓力(li),以(yi)及坯料(liao)的加(jia)熱溫(wen)度(du)(du)和(he)延伸系數在(zai)比(bi)較(jiao)寬的范圍內變(bian)化等。將試驗結(jie)果(guo)與計算(suan)數據(ju)進行比(bi)較(jiao),制(zhi)(zhi)定保證(zheng)商品管(guan)和(he)再加(jia)工不(bu)銹鋼(gang)管(guan)質(zhi)量(liang)的變(bian)形(xing)制(zhi)(zhi)度(du)(du)曲(qu)線。3150噸擠(ji)壓機(ji)ф190mm擠(ji)壓筒在(zai)不(bu)同擠(ji)壓力(li)的條件下,擠(ji)壓06Cr18Ni11Ti不(bu)銹鋼(gang)管(guan)時可能的變(bian)形(xing)制(zhi)(zhi)度(du)(du)曲(qu)線如圖(tu)5-2所示。

