熱擠壓是在再結晶溫度以上的溫度條件下的擠壓。鋼鐵材料熱擠壓成型技術取得飛躍發展是在1941年法國的J.Sejournet發明了玻璃潤滑劑擠壓法之后。鋼鐵材料熱擠壓時,在擠壓溫度、擠壓壓力、擠壓速度、潤滑條件與方式等方面,與鋁及鋁合金、銅及銅合金等有色金屬的熱擠壓相比,具有如下特點:
(1)擠壓溫度高,通常在1000~1250℃。
(2)擠壓壓力高,工模具工作條件惡劣。
(3)為了防止擠壓過程中工模具過度升溫而影響其強度,通常選用快速擠壓。
(4)為了確保高溫潤滑性能,一般采用玻璃潤滑劑熱擠壓,擠壓完成后需對制品進行脫出玻璃處理。
(5)良好的玻璃潤滑劑可以使金屬流動均勻性大為改善。
鋼鐵材料熱擠壓中,擠壓模、芯桿、擠壓筒、擠壓墊片等工模具的工作條件十分惡劣。用作工模具的材料,既要求具有高強度,又要求具有優良的耐高溫、耐磨損性能。
熱擠壓模是指使熾熱金屬直接被擠壓成各種型材、異型材或管材的模具。
熱擠壓模的工作條件相當苛刻,承受壓縮應力和彎曲應力,脫模時也承受一定的拉應力。另外還受到沖擊負荷的作用。模具與熾熱金屬接觸時間較長,使其受熱溫度比熱鍛模更高,尤其是用于加工鋼鐵材料和難熔金屬時,工作溫度高達600—800℃,熱擠壓模的失效形式主要是模腔過量塑性變形、開裂、熱疲勞和熱磨損。
熱擠壓模具用鋼的尺寸一般比熱鍛模小,因此,對于這類模具特別要求具有高的熱穩定性,較高的高溫強度和足夠的韌性,良好的耐熱疲勞性和高的耐磨性。
常用的熱擠壓模具用鋼是鎢系熱作模具鋼和鉻系熱作模具鋼,還有鉻鉬系、鎢鉬系和鉻鉬鎢系等新型的熱作模具鋼以及基體鋼等。
鎢系熱作模具鋼的代表性鋼種為傳統的3Cr2W8V鋼,由于其耐熱疲勞性差,在熱擠壓模方面應用將逐漸減少,但在壓鑄模方面應用較多。
鉻系熱作模具鋼的代表性鋼種有4Cr5MoSiV(H10)、4Cr5MoSiV(HM1)和4Cr5W2VSi(W2)等。這類鋼種是我國引進鋼號中應用最大、推廣最廣泛的鋼種。
擠壓是對放在容器(擠壓筒)內的金屬坯料施加外力,使之從特定的??字辛鞒?,獲得所需斷面形狀和尺寸的一種塑性加工方法,主要用于不銹鋼、鎳基高溫合金和難熔合金的棒材、管材及異型材的生產。?
熱擠壓是幾種擠壓工藝中最早采用的擠壓成形技術,它是在熱鍛溫度下借助于材料塑性好的特點,對金屬進行各種擠壓成形。熱擠壓主要用于制造普通等截面的長形件、型材、管材、棒材及各種機器零件等。
熱擠壓不僅可以成形塑性好,強度相對較低的有色金屬及其合金,低、中碳鋼等,而且還可以成形強度較高的高碳、高合金鋼,如結構用特殊、不銹鋼、高速工具鋼和耐熱鋼等。由于坯料必須加熱至熱鍛溫度進行擠壓,常伴有較嚴重的氧化和脫碳等加熱缺陷,影響了擠壓件的尺寸精度和表面粗糙度。一般情況下,機器零件熱擠壓成形后,再采用切削等機械加工來提高零件的尺寸精度和表面質量。