7.7 产品的力学性能及尺寸精度

1.力学性能

许多研究表明，温挤压温度增加，产品的塑性和韧性一般增加而强度下降。在一定的温挤压温度下，随着挤压变形程度的增加，产品的强度增加而塑性下降。一般挤压的应变都较大，在回复的显微组织内会明显地出现织构。最严重的纤维织构会明显地影响冲击韧度。

温挤压钢质零件，当温挤压温度在200～400℃范围内时，温挤压件的力学性能与相同变形程度的冷挤压件相近；而温挤压温度在400～800℃范围内时，温挤压件的抗拉强度、屈服强度为机械加工零件的1.1～1.5倍。

表7-9列出了各种材料在室温到600℃不同温度范围内进行反挤压的硬化效果。表中的数据是在断面缩减率ε_F=62%的情况下所测得的硬度平均值。一般来说，加工温度越高，则产品的硬度越小。与原始硬度比较起来，温度越高，硬度增加率越低。这些钢铁材料的原始硬度很大，温挤压也不会造成硬度降低。

表7-9 温挤压（反挤压，ε_F=62%）产品的硬度变化情况

注：钢种一列中百分数为质量分数。

表7-10列出了各种材料在20～600℃不同温度下反挤压（ε_F=62%）以后的产品抗拉强度数据。可以清楚地看到，即使加工温度在600℃，各种钢材的抗拉强度也比原毛坯有不同程度的提高。以2%NiMo表面硬化钢（低碳）为例，毛坯在退火状态的抗拉强度是528MPa，而300℃温挤压以后，可达到905MPa，600℃温挤压后达到732MPa，均有不同程度的增加。

表7-10 温挤压（反挤压，ε_F=62%）产品的抗拉强度

（续）

注：钢种一列中百分数为质量分数。

2.尺寸精度

温挤压件的尺寸精度除与模具、设备的弹性变形及模具的磨损等有关以外，还与产品冷却后的收缩及氧化膜的多少等因素有关。在实际生产中，这些影响因素与尺寸精度之间的关系是极其复杂的，很难用定量关系式来描述。

表7-11列出了直径φ32mm的45钢毛坯，反挤压成外径为φ32mm、内径为φ27mm的杯形件时的温挤压件收缩率。由该表可见，在700～800℃挤压时，外径收缩率为0.8%～1.0%，内径收缩率约为0.6%。在500～600℃挤压时，外径收缩率为0.6%～0.9%，内径收缩率约为0.4%。但应指出，收缩率与许多因素有关，因而生产条件不同，收缩率可能不同。

表7-11 温挤压件的收缩率（45钢）

另外，根据实测的结果，在200～800℃范围内温挤压时，钢质挤压件的尺寸公差可以采用如下试验数据：直径为φ50mm以下的正挤压件或反挤压件，直径公差不应小于0.1mm，如产量较大，直径公差以0.2～0.3mm为妥。空心件的壁厚公差为0.4～0.8mm，外径与孔径的同轴度公差为0.1～0.3mm。如果需要进一步提高温挤压件的尺寸精度，应在温挤压以后再加一道冷修整工序。

3.表面粗糙度

温挤压加工时，由于润滑条件较差，容易使模具型腔表面粗糙，且会局部擦伤挤压件，有时甚至会发生粘附现象。因此，温挤压件的表面粗糙度值大于冷挤压件的表面粗糙度值。研究了45钢和40Cr钢温挤压件的表面粗糙度，如表7-12所示，温挤压温度从室温至600℃温度范围内，零件的表面粗糙度值基本上相近，且比变形前毛坯有所降低。但当温挤压温度高于700℃以后，零件表面粗糙度可降升至Ra=1.6～6.3μm。

表7-12 钢温挤压温度与零件表面粗糙度