稀有金屬擠壓(rare metal extrusion)

用擠壓方法將鈦、鋯、鉿、鎢、鉬、鉭、鈮等稀有金屬加工成管、棒、型、線材等擠壓制品的工藝過程。稀有金屬擠壓工藝的特點是：擠壓溫度高，鑄坯車皮和包套后快速送至擠壓筒，防止冷卻和氧化；擠壓速度高，以縮短高溫錠坯與工模具間的接觸時間，防止過快的溫降；要求潤滑劑具有潤滑與隔熱作用；鈦、鋯及其合金變形熱效應大、導熱性差，擠壓時應防止制品因過熱而產生裂紋。

擠壓時，應嚴格控制擠壓比λ，擠壓溫度T及擠壓速度v，以保證稀有金屬擠制品質量。根據金屬特性、加工性能、制品規格范圍和性能要求以及擠壓機能力等，稀有金屬的擠壓比一般取λ=3～40。

稀有金屬的擠壓溫度應根據金屬熔點、導熱性能、合金相圖、高溫塑性圖、高溫變形抗力圖以及對金屬出口溫度的限制等綜合確定。稀有金屬擠壓溫度控制范圍列于表1。

稀有金屬中，對導熱性能差且變形熱效應大的金屬如鈦、鋯、鉿等，宜采用中等擠壓速度v=50～120mm／s。過高的擠壓速度會帶來出模孔的金屬過熱、表面質量和性能下降的后果。對熔點更高的金屬如鎢、鉬、鈮、鉭等，則應防止因金屬與工模具間的接觸熱傳導引起的金屬不均勻冷卻和模具過熱，一般使用快速擠壓，擠壓速度v=150～300mm／s。

擠壓時應進行適當的潤滑，以減小金屬與工模具間的接觸摩擦，防止金屬粘結和工模具過熱。在擠壓的高溫條件下，要求潤滑劑有足夠的抗壓強度、附著能力、化學穩定性與隔熱性能，具有良好的潤滑效能，易于在加工后去除。稀有金屬擠壓用潤滑劑有4類：液體劑的主要品種列于表2。

表l稀有金屬擠壓溫度控制范圍

表2稀有金屬擠壓用潤滑劑

包套是防止金屬氧化和粘結工模具的工藝措施(見包套擠壓)。對包套材料的要求是：在擠壓溫度下包套材料與基體金屬的力學性能接近，兩者結合面上不產生合金化；不粘結工模具；易于去除等。常用的包套材料有紫銅、軟鋼和鉬。各種金屬應選擇各自適合的包套材料，如表3所列。包套厚度視工藝要求而定。

表3稀有金屬用包套材料

注：◎一表示可使用的包套材料。

為防止金屬氧化和粘結工模具的包套，厚度為0.8～2.0mm(外)和1.0～2.5mm(內)，要求承受附加拉應力的包套，厚度為3～6mm。

稀有金屬擠壓用工模具結構取決于設備結構型式和制品種類。工模具材料主要使用鉻型工具鋼。擠壓設備的型式和結構取決于擠壓工藝，其基本參數與制品規格范圍有關。擠壓機能力在4～35MN范圍內時，擠壓筒直徑φ50～420mm，錠坯長度220～900mm，擠制品規格范圍列于表4。根據稀有金屬加工特點，對擠壓機組有如下要求：具有高的擠壓速度和較寬的調速范圍；可移動式擠壓筒與擠壓模間有足夠的鎖緊力；使用回轉式或橫向移動式模座；使用獨立穿孔系統與空心錠擠制管材．加熱爐至擠壓筒距離短；配備擠壓殘料分離高速鋸。

表4稀有金屬擠制品規格范圍