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(yīng)選擇在材料的最高塑性溫度范圍之內(nèi)，可按“塑性一溫度關(guān)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(xué)試驗的基礎(chǔ)上繪制而成的。這些力學(xué)試驗包括高溫拉伸試驗、熱扭轉(zhuǎn)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(shè)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轉(zhuǎn)試驗時的塑性圖。試驗條件：試樣直徑8.5mm,試樣工作部分的長度40mm;試驗時試樣的扭擰轉(zhuǎn)速130r/min;相應(yīng)的變形速度（擠壓速度）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(nèi)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(guān)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(jù)試樣材料的變形抗力，按規(guī)定的純擠壓時間或規(guī)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(shù)，即為達(dá)到的延伸系數(shù)。
沿擠出試樣管的軸線方向解剖不銹鋼管，清除潤滑劑，檢查鋼管內(nèi)外表面質(zhì)量情況，確定鋼管金屬連續(xù)性開始遭到破壞的位置的試樣長度，并計算出相應(yīng)長度位置截面上的延伸系數(shù)，此為材料開始破壞時的臨界延伸系數(shù)，即材料在該溫度速度條件下的臨界變形量。小于臨界變形量以及相應(yīng)變形抗力較低的溫度區(qū)間，即為材料擠壓加工的溫度范圍。
俄羅斯全蘇管材科學(xué)研究所在5MN液壓試驗擠壓機上裝置采用圓錐形芯棒擠壓管材的專用工具，可以保證在同一支試驗鋼管上的延伸系數(shù)在 6~85 的范圍內(nèi)變化。試驗時擠壓筒內(nèi)襯的直徑為85mm,擠壓模?？椎闹睆綖?9mm,錐形芯棒和擠壓坯料的尺寸如圖2-7所示。
在圖2-7所示的擠壓工模具配置的條件下，擠壓時作用于坯料金屬上的擠壓力可以達(dá)到11MPa。
在擠壓有壁厚變化的試樣管時，每個時刻的延伸系數(shù)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(guān)系如下：
通過擠壓和研究具有變化壁厚的不銹鋼管，可以建立起臨界延伸系數(shù)與坯料加熱溫度的關(guān)系圖表，確定最佳塑性溫度范圍和在該溫度允許的變形量。
在進行具有變化壁厚不銹鋼管的擠壓試驗時，芯棒尺寸的確定應(yīng)考慮到在擠壓時能夠得到亞臨界、臨界和超臨界變形程度的鋼管。因為擠壓時不銹鋼管金屬連續(xù)性的破壞，只有在臨界和超臨界變形程度的條件下才會發(fā)生。即在采用圓錐形芯棒擠壓鋼管時，金屬完整性的破壞只是在當(dāng)材料的塑性非常低的情況下出現(xiàn)。
如對于變形的321不銹鋼坯料，在一定的溫度下，當(dāng)延伸系數(shù)達(dá)到35~50時，也未出現(xiàn)完整性遭到破壞的現(xiàn)象。因此，采用圓錐形芯棒進行擠壓試驗，確定材料“塑性一溫度關(guān)系圖表”的方法，特別適合于高合金等低塑性、難變形的材料。
圖2-8所示為擠壓有變化壁厚的不銹鋼管時，計算指定時刻的延伸系數(shù)，得到的所擠出鋼管的長度L,與錐形芯棒相應(yīng)的半徑r,及其與延伸系數(shù)λ 的關(guān)系。圖 2-8 可用于確定延伸系數(shù)。
