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重金属挤压(heavy metal extrusion)

用挤压方法将铜、镍等重金属及其合金加工成管、棒、型、线材等制品的工艺。应用于重金属的挤压方法较多，有正向挤压法、反向挤压法以及联合挤压法、静液挤压法、有效摩擦挤压法等。对易形成挤压缩尾缺陷的某些黄铜与青铜，宜采用正向脱皮挤压。为防止热挤压材料表面氧化，提高表面质量，减少金属损失，对一些金属可采用水封挤压法。根据重金属的基本特性、制品的规格范围和组织性能要求以及挤压机能力大小，挤压比λ一般在4～90范围内。对制品组织性能有特殊要求时，挤压比不得低于4～6。

挤压温度T应根据重金属的熔点、导热性能、合金相图、高温塑性图、高温变形抗力图、表面氧化与粘性、变形热效应和出口温度等诸因素综合确定。几种常用的重金属及合金的挤压温度控制范围列于表1。

重金属的挤压速度v应根据不同金属与合金的特性进行控制。熔点高、塑性好的铜、镍及其合金，为防止因挤压工模具的接触热传导引起的高温锭坯不均匀冷却、金属变形抗力升高与模具过热，应使用快速挤压。组织内存在低熔点相或表面粘性大的合金，宜使用低速挤压。变形热效应大的锌及其合金，为防止金属过热应采用适当的挤压速度。表面要求高的制品挤压，需严格控制金属流出模孔的速度。常用重金属及合金的金属流出速度控制范围列于表2。
重金属挤压时对工模具的润滑，可减小接触摩擦、隔热、降低挤压力、促使金属流动均匀。使用锥模挤制管材与棒材时，对穿孔针和模具进行润滑冷却有利于提高制品的质量、降低能耗、提高工模具使用寿命。使用平模挤制棒、型材时，润滑会因性能异化的氧化膜层进入制品表面而恶化制品表面质量。脱皮挤压时严禁润滑。在高温条件下挤压时，要求润滑剂润滑效果好，有足够的抗压强度与附着能力，隔热性能好，有较好的化学稳定性和冷却性能，挤压后的润滑剂残余易于去除等。重金属挤压常使用液体润滑剂、固体润滑剂、润滑脂及玻璃润滑剂等4类润滑剂。液体润滑剂是在机油内加入20％～40％粉状与片状石墨的油类润滑剂。固体润滑剂有石墨、二硫化钼及石油沥青等。润滑脂有高温钠基脂及高温钙基脂。玻璃润滑剂有形态不同的玻璃粉、玻璃布及玻璃垫等。

重金属挤压用工模具的材料，使用添加钨、钼的中碳低合金热模具钢，如铬钼硅钒、铬钨钒及铬镍钼合金等。这些钢材具有高温作业所需的强度、硬度、耐磨性、耐冲击性和导热性能，具有较低的热膨胀系数。

重金属挤压设备的型式、结构取决于挤压工艺与挤压方法，其基本参数亦与制品规格范围有关。根据重金属加工特点，对挤压机组有如下要求：具有高的挤压速度和宽的调速范围；可移动式挤压筒与挤压模间有足够的锁紧力；带独立穿孔系统的挤压机结构简单紧凑、工作可靠；附有快速锯与慢速锯；冷床配备足够的风机。