溫(wen)擠(ji)壓件特(te)點(dian)及(ji)力(li)學性(xing)能(neng)介(jie)紹

　　

　　把(ba)溫(wen)擠(ji)壓界定在(zai)室(shi)溫(wen)以上，再(zai)結(jie)晶(jing)溫(wen)度(du)以下的擠壓工(gong)藝(yi)，那(na)麽根據(ju)前述(shu)的(de)分(fen)析可知，溫(wen)擠(ji)壓件的(de)質(zhi)量及(ji)力(li)學性(xing)能(neng)應更(geng)接(jie)近(jin)或(huo)類似(si)於冷(leng)擠壓。如溫(wen)擠(ji)壓件的(de)尺(chi)寸(cun)精(jing)度(du)力(li)求(qiu)接(jie)近(jin)冷(leng)擠壓，溫(wen)擠(ji)壓後(hou)也(ye)會(hui)出(chu)現加工(gong)硬化現象，能起(qi)到(dao)強化零(ling)件的(de)作用。

　　

　　溫(wen)擠(ji)壓件的(de)尺(chi)寸(cun)精(jing)度(du)溫(wen)擠(ji)壓的(de)成型溫(wen)度(du)越低(di)，其尺寸(cun)精(jing)度也(ye)越接(jie)近(jin)於(yu)冷(leng)擠壓。引(yin)起(qi)尺(chi)寸變化的(de)主要(yao)因素(su)與(yu)冷(leng)擠壓時相(xiang)同(tong)：模(mo)具(ju)的(de)彈性(xing)變(bian)形(xing)、擠(ji)壓設備的(de)彈性(xing)變(bian)形(xing)及(ji)模(mo)具(ju)的(de)磨(mo)損(sun)等。其次是(shi)坯(pi)料加熱(re)、擠(ji)壓後(hou)的(de)冷(leng)縮量等。

　　

　　準確控(kong)制坯(pi)料加熱(re)溫(wen)度(du)和(he)擠壓成形溫(wen)度(du)，對溫(wen)擠(ji)壓件的(de)尺(chi)寸(cun)精(jing)度(du)影響(xiang)很大(da)。45鋼的膨脹(zhang)曲線，在700℃時如果溫(wen)度(du)波(bo)動(dong)50℃，則(ze)由於收(shou)縮，尺(chi)寸就有(you)±0.001mm/mm的(de)變化。這(zhe)相當(dang)於(yu)1/3~1/5的冷(leng)擠壓件尺(chi)寸(cun)公(gong)差。在700~800℃，由於鋼(gang)有(you)相(xiang)變，使(shi)得熱膨脹(zhang)曲線有(you)變(bian)化。在(zai)進行(xing)溫(wen)擠(ji)壓凸(tu)模(mo)、凹(ao)模(mo)等工(gong)作部(bu)分(fen)尺(chi)寸(cun)計算時，除了(le)要(yao)考慮(lv)模(mo)具(ju)受(shou)力(li)後的(de)彈性(xing)變(bian)形(xing)量外(wai)，還(hai)必須考慮模(mo)具(ju)升溫(wen)後(hou)的(de)膨脹(zhang)量和(he)制件冷(leng)卻後的(de)收(shou)縮量。

　　

　　鋼在200~850℃溫(wen)擠(ji)壓時，擠(ji)壓件的(de)尺(chi)寸(cun)公(gong)差可這樣(yang)考慮(lv)：50mm以下直徑的(de)正(zheng)擠(ji)和(he)反(fan)擠(ji)壓件，直(zhi)徑(jing)公(gong)差不(bu)應小(xiao)於0.1mm。如批(pi)量較(jiao)大，直(zhi)徑公(gong)差可以取0.2~0.3mm。此外(wai)，高(gao)度(du)尺寸與(yu)溫(wen)度(du)控(kong)制的準(zhun)確性(xing)關系(xi)很大(da)，其公(gong)差可取0.4~0.8mm。內、外(wai)徑(jing)的(de)偏移(yi)應按(an)0.1~0.3mm控(kong)制。如果上述公(gong)差仍達(da)不(bu)到(dao)零(ling)件圖(tu)的要(yao)求(qiu)，可在溫(wen)擠(ji)壓後(hou)增(zeng)加冷(leng)整形(xing)工(gong)序(xu)。

　　

　　溫(wen)擠(ji)壓件的(de)表(biao)面(mian)粗糙度影響(xiang)溫(wen)擠(ji)壓件表(biao)面(mian)粗糙度的主要(yao)因素(su)是(shi)潤滑(hua)條件，如潤滑(hua)條件不(bu)理(li)想(xiang)，模(mo)具(ju)表(biao)面會(hui)因磨(mo)損(sun)而(er)變(bian)得粗糙，進而(er)擦(ca)傷(shang)擠(ji)壓件表(biao)面(mian)，甚(shen)至(zhi)發生(sheng)粘(zhan)附現象。其次，加(jia)熱(re)氧化也(ye)會(hui)使(shi)表面粗糙度值(zhi)變大。溫(wen)擠(ji)壓溫(wen)度(du)選(xuan)擇越低(di)，所能達(da)到的(de)表(biao)面(mian)粗糙度也(ye)越低(di)。壹(yi)般(ban)鋼的(de)溫(wen)擠(ji)壓件外(wai)表(biao)面(mian)的粗糙度達(da)Ra3.2~1.6μm，內孔表面(mian)可達(da)0.8~0.4μm。若要(yao)進壹(yi)步(bu)降(jiang)低(di)表(biao)面(mian)粗糙度值(zhi)，可在溫(wen)擠(ji)壓後(hou)進(jin)行冷(leng)整形(xing)。

　　

　　溫(wen)擠(ji)壓件的(de)力(li)學性(xing)能(neng)：

　　

　　（1）硬度：當(dang)溫(wen)擠(ji)壓度(du)在(zai)再(zai)結(jie)晶(jing)溫(wen)度(du)以下，便會(hui)產(chan)生(sheng)加(jia)工(gong)硬化。有(you)時，雖(sui)然(ran)加熱溫(wen)度(du)處(chu)於(yu)再(zai)結(jie)晶(jing)溫(wen)度(du)以下，但(dan)是(shi)變(bian)形時產(chan)生(sheng)的(de)熱效應，特(te)別(bie)是(shi)表面摩擦(ca)的(de)結(jie)果，致使(shi)在產(chan)品(pin)的(de)表面層產生(sheng)再(zai)結(jie)晶(jing)，但(dan)對整個(ge)擠(ji)壓件來(lai)說，加(jia)工(gong)硬化現象還(hai)是存在的。壹般(ban)來(lai)說，加(jia)工(gong)溫(wen)度(du)越高，擠(ji)出(chu)的(de)制件硬度越低(di)，即(ji)冷(leng)作硬化愈(yu)小(xiao)。無論(lun)鋼(gang)的成分(fen)如何，退火的(de)坯(pi)料硬度越低(di)，溫(wen)擠(ji)壓後(hou)硬度的(de)增加(jia)率就越大。

　　

　　（2）屈服(fu)強度(du)：從反(fan)擠(ji)壓件上(shang)取(qu)下(xia)環(huan)狀(zhuang)試(shi)件，從與軸垂直(zhi)的方(fang)向壓縮(suo)，測(ce)定試(shi)樣(yang)的屈服(fu)負(fu)荷，其結(jie)果如圖(tu)9-21所示。由圖(tu)可見，隨(sui)著(zhe)成形溫(wen)度(du)變(bian)化，屈服(fu)發生(sheng)載(zai)荷變(bian)化。在(zai)500℃以上，屈服(fu)載荷急(ji)劇(ju)下降(jiang)，但(dan)相(xiang)對機械(xie)加(jia)工(gong)產(chan)品(pin)而(er)言(yan)，溫(wen)擠(ji)壓產(chan)品(pin)的屈服(fu)強度(du)相對要(yao)大。

　　

　　（3）抗(kang)拉(la)強度(du)：溫(wen)擠(ji)壓件的(de)抗(kang)拉(la)強度(du)。圖(tu)示是由經(jing)50%變形(xing)程(cheng)度(du)的(de)正(zheng)擠(ji)產(chan)品(pin)上(shang)取(qu)下的(de)試(shi)樣(yang)，進行(xing)抗(kang)拉(la)強度(du)試(shi)驗的(de)結(jie)果。在500℃以下的溫(wen)擠(ji)壓溫(wen)度(du)範圍，45、35CrMo鋼抗拉(la)強度(du)逐漸增(zeng)強(qiang)。溫(wen)度(du)繼(ji)續(xu)上升，則(ze)抗(kang)拉(la)強度(du)下降(jiang)。不(bu)銹鋼0Cr18Ni9冷(leng)擠壓後(hou)，抗(kang)拉(la)強度(du)為(wei)1300MPa，為(wei)坯(pi)料抗拉(la)強度(du)的2倍(bei)，溫(wen)擠(ji)壓時，抗(kang)拉(la)強度(du)增加(jia)的程(cheng)度(du)減小(xiao)，如在400℃擠壓時，產(chan)品(pin)抗拉(la)強度(du)為(wei)900MPa，與坯(pi)料抗拉(la)強度(du)相比，增加了(le)不(bu)到(dao)30%。

　　

　　由此可(ke)見，像不(bu)銹鋼這種在冷(leng)擠壓時冷(leng)作硬化劇(ju)烈的(de)材(cai)料，采用溫(wen)擠(ji)壓非(fei)常有(you)效，變(bian)形(xing)力(li)可大(da)大(da)下(xia)降(jiang)。碳(tan)鋼和(he)低(di)合(he)金(jin)鋼存在藍脆現象。在藍脆溫(wen)度(du)下(xia)溫(wen)擠(ji)壓，可(ke)得到抗(kang)拉(la)強度(du)較(jiao)高的(de)產品。

　　

　　（4）沖擊韌度：35CrMo和(he)0Cr18Ni9兩種鋼在(zai)不(bu)同(tong)溫(wen)度(du)下(xia)正(zheng)擠(ji)壓加(jia)工(gong)（變(bian)形(xing)程(cheng)度(du)50%）的(de)產(chan)品(pin)，在(zai)室(shi)溫(wen)下(xia)進(jin)行(xing)沖擊試(shi)驗的(de)結(jie)果。從圖(tu)中(zhong)可(ke)見(jian)，冷(leng)擠壓時，沖擊吸收(shou)功(gong)比坯(pi)料的沖擊吸收(shou)功(gong)降(jiang)低(di)了(le)很(hen)多(duo)。但(dan)當(dang)溫(wen)度(du)升至溫(wen)擠(ji)壓溫(wen)度(du)範圍時，沖擊吸收(shou)功(gong)就增(zeng)大(da)了(le)。不(bu)過，35CrMo鋼在(zai)500~600℃時沖擊吸收(shou)功(gong)急劇下(xia)降(jiang)，比冷(leng)擠壓產(chan)品(pin)的沖擊吸收(shou)功(gong)還(hai)要(yao)低(di)得多(duo)，這(zhe)是(shi)因為(wei)該溫(wen)度(du)區域(yu)正(zheng)是35CrMo在曲柄壓力(li)機上(shang)溫(wen)擠(ji)壓時出(chu)現藍脆現象。而(er)沒(mei)有(you)藍脆現象的0Cr18Ni9，則(ze)隨(sui)著(zhe)溫(wen)擠(ji)壓溫(wen)度(du)的(de)增(zeng)加(jia)，產品沖擊吸收(shou)功(gong)壹直在(zai)增加(jia)。

　　

　　（5）疲(pi)勞強(qiang)度(du)：曾(zeng)有(you)人(ren)將材(cai)料為(wei)20Cr的汽(qi)車(che)活塞(sai)銷(xiao)在(zai)680℃溫(wen)擠(ji)壓，對其進行(xing)疲(pi)勞強(qiang)度(du)試(shi)驗。發現出(chu)現疲(pi)勞裂(lie)紋的(de)周次為(wei)8萬~10萬(wan)次(ci)；而(er)采用冷(leng)擠壓成形時，出(chu)現裂(lie)紋的(de)周次為(wei)5~6萬次(ci)；采用機械(xie)加(jia)工(gong)時，則(ze)為(wei)5萬~8萬(wan)次(ci)。由此可(ke)見，溫(wen)擠(ji)壓件的(de)疲(pi)勞強(qiang)度(du)是(shi)zui高(gao)的。

　　

　　通過以上的試(shi)驗及(ji)對比表明，鋼在(zai)200~400℃溫(wen)擠(ji)壓時，產(chan)品(pin)的力(li)學性(xing)能(neng)與(yu)同(tong)樣(yang)變形(xing)程(cheng)度(du)的(de)冷(leng)擠壓產(chan)品(pin)相近(jin)；而(er)在(zai)400~850℃溫(wen)擠(ji)壓時，產(chan)品(pin)的抗(kang)拉(la)強度(du)、屈服(fu)極限為(wei)經(jing)熱成形退火後(hou)產(chan)品的1.1~1.15倍(bei)。