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(tu)2-6所示為(wei)材料(liao)進行(xing)熱扭轉試(shi)驗(yan)時(shi)的(de)塑性圖(tu)。試(shi)驗(yan)條(tiao)件：試(shi)樣(yang)直徑8.5mm,試(shi)樣(yang)工作部分的(de)長度(du)40mm;試(shi)驗(yan)時(shi)試(shi)樣(yang)的(de)扭擰轉速(su)130r/min;相應的(de)變形速(su)度(du)（擠壓(ya)速(su)度(du)）10~20mm/s。
圖2-6中陰影部分所示為321不銹鋼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。
沿擠出試樣管的(de)軸線方向解剖不銹鋼管，清除潤滑劑(ji)，檢查鋼管內外表面質量(liang)(liang)情況(kuang)，確定鋼管金屬連續性(xing)開(kai)始(shi)(shi)遭(zao)到破(po)(po)壞的(de)位置的(de)試樣長度，并計(ji)算出相(xiang)應長度位置截面上的(de)延(yan)伸系數，此為材料開(kai)始(shi)(shi)破(po)(po)壞時的(de)臨界延(yan)伸系數，即材料在該溫(wen)度速度條(tiao)件下的(de)臨界變形量(liang)(liang)。小于臨界變形量(liang)(liang)以及相(xiang)應變形抗力較低的(de)溫(wen)度區間，即為材料擠壓加工的(de)溫(wen)度范圍。
俄羅斯全蘇管材(cai)科學研究(jiu)所在(zai)5MN液壓(ya)(ya)試驗擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)機上裝置采用圓錐形芯(xin)棒(bang)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)管材(cai)的專用工(gong)具(ju)，可以保證在(zai)同一支試驗鋼管上的延伸系數在(zai) 6~85 的范(fan)圍內變(bian)化(hua)。試驗時擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒內襯的直徑(jing)為(wei)85mm,擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模模孔的直徑(jing)為(wei)39mm,錐形芯(xin)棒(bang)和擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)坯料(liao)的尺寸(cun)如圖2-7所示。
在圖2-7所(suo)示的擠(ji)壓工(gong)模具(ju)配置的條件下，擠(ji)壓時作用于坯料金(jin)屬上的擠(ji)壓力可以達到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：
通過擠壓和(he)研(yan)究具有變(bian)化壁厚的(de)不銹鋼(gang)管，可以建立起臨(lin)界延伸系(xi)數與坯料(liao)加熱溫度的(de)關系(xi)圖表，確定(ding)最佳塑性溫度范(fan)圍和(he)在該溫度允許的(de)變(bian)形量。
在(zai)進行(xing)具有變化壁厚不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管的(de)擠壓(ya)試驗時(shi)，芯棒尺寸(cun)的(de)確定應考慮到(dao)在(zai)擠壓(ya)時(shi)能夠得到(dao)亞臨(lin)界(jie)(jie)、臨(lin)界(jie)(jie)和超臨(lin)界(jie)(jie)變形程度(du)的(de)鋼(gang)(gang)管。因為擠壓(ya)時(shi)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管金屬連續性(xing)的(de)破壞，只有在(zai)臨(lin)界(jie)(jie)和超臨(lin)界(jie)(jie)變形程度(du)的(de)條件下(xia)才會發生(sheng)。即在(zai)采用圓(yuan)錐形芯棒擠壓(ya)鋼(gang)(gang)管時(shi)，金屬完(wan)整性(xing)的(de)破壞只是(shi)在(zai)當材(cai)料(liao)的(de)塑性(xing)非(fei)常低的(de)情(qing)況下(xia)出現。
如(ru)對于變形的(de)321不銹鋼(gang)坯料(liao)，在一定的(de)溫度下，當延伸系數達到35~50時，也未出(chu)現(xian)完(wan)整(zheng)性(xing)遭到破壞的(de)現(xian)象(xiang)。因此，采(cai)用圓錐形芯棒進行擠壓試驗，確定材(cai)料(liao)“塑性(xing)一溫度關系圖表(biao)”的(de)方(fang)法，特別適合(he)于高合(he)金等低(di)塑性(xing)、難變形的(de)材(cai)料(liao)。
圖2-8所示為擠壓有變化(hua)壁厚的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼管(guan)時，計算指定時刻的(de)(de)(de)(de)延伸系數，得到(dao)的(de)(de)(de)(de)所擠出(chu)鋼管(guan)的(de)(de)(de)(de)長度L,與錐形芯棒相應的(de)(de)(de)(de)半徑(jing)r,及(ji)其與延伸系數λ 的(de)(de)(de)(de)關系。圖 2-8 可用于確定延伸系數。
