這里所指的不銹鋼管材加工成型,包括管材彎曲、旋壓、擴徑、減徑和拉拔等,并且不銹(xiu)鋼管的材質僅僅限于標準的300和400系列不銹鋼。
1. 成型管(guan)材的選(xuan)擇
成(cheng)(cheng)型之(zhi)前,首先要考(kao)慮的因素之(zhi)一是(shi)(shi)(shi)對何種形式不(bu)銹鋼管材進行(xing)成(cheng)(cheng)型。也就是(shi)(shi)(shi)說,是(shi)(shi)(shi)對無縫鋼管,還是(shi)(shi)(shi)焊(han)接鋼管成(cheng)(cheng)型;是(shi)(shi)(shi)對拉拔鋼管,還是(shi)(shi)(shi)熱處理(li)的鋼管成(cheng)(cheng)型。
一般來說,幾乎每一種標準牌號的不銹鋼都可用一種或幾種常見的加工方法制作不銹鋼管。這些加工方法有棒材穿孔、管坯擠壓和冷軋帶鋼焊接等加工方法。然而,各種生產方法的原材料利用率是各不相同的,而且這些方法或許可以互用,或許根本不能互用。然而,經過對每一種不銹鋼的分析,可以肯定地說,至少已經有三種以上的方法可以用來加工成型鋼管。至于每一種方法是如何成功地加工出不銹鋼管,則是一個不同的工藝問題。
因此,可(ke)以(yi)肯定,采(cai)用(yong)一種(zhong)(zhong)加工(gong)方式,使用(yong)一種(zhong)(zhong)成型設備是不可(ke)能加工(gong)生產(chan)出(chu)所(suo)(suo)有材質、類型或(huo)尺寸的(de)(de)不銹(xiu)鋼管,也不可(ke)能同(tong)時(shi)加工(gong)生產(chan)各種(zhong)(zhong)性能的(de)(de)無縫或(huo)焊接鋼管。所(suo)(suo)以(yi),生產(chan)費(fei)用(yong)的(de)(de)估算不應該基于可(ke)能生產(chan)的(de)(de)不銹(xiu)鋼管產(chan)品類型上,還必須考慮某(mou)種(zhong)(zhong)鋼管生產(chan)設備的(de)(de)生產(chan)能力和經濟效(xiao)益。
易切削(xue)牌號的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)(ke)以(yi)加工(gong)(gong)(gong)(gong)成無縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),它在(zai)尺寸方(fang)(fang)面(mian)采用(yong)(yong)擠壓的(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)法比穿孔(kong)方(fang)(fang)法更(geng)容(rong)易達到(dao)。另(ling)一方(fang)(fang)面(mian),這(zhe)些(xie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種由于(yu)(yu)含有(you)(you)(you)非(fei)金屬夾雜(za)物,是(shi)(shi)絕對不(bu)(bu)(bu)(bu)適宜采用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)(fang)式(shi)加工(gong)(gong)(gong)(gong)生(sheng)(sheng)產(chan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)。具有(you)(you)(you)強的(de)(de)(de)(de)空淬性,并有(you)(you)(you)較高碳含量(liang)的(de)(de)(de)(de)馬氏體鋼(gang)(gang)(gang)(gang) 20Cr13(420)和(he)108Cr17(400C)型,可(ke)(ke)用(yong)(yong)來(lai)生(sheng)(sheng)產(chan)無縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),但不(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)生(sheng)(sheng)產(chan)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),根據(ju)生(sheng)(sheng)產(chan)廠的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)能(neng)力(li),10Cr17(430)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)既有(you)(you)(you)可(ke)(ke)能(neng)加工(gong)(gong)(gong)(gong)成無縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),也可(ke)(ke)能(neng)加工(gong)(gong)(gong)(gong)為焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),或(huo)者兩(liang)者都(dou)不(bu)(bu)(bu)(bu)可(ke)(ke)能(neng)。有(you)(you)(you)些(xie)工(gong)(gong)(gong)(gong)廠不(bu)(bu)(bu)(bu)愿意加工(gong)(gong)(gong)(gong)生(sheng)(sheng)產(chan)400鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)。所以(yi),440鋼(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)(ke)生(sheng)(sheng)產(chan)無縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),但不(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)加工(gong)(gong)(gong)(gong)成焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),這(zhe)是(shi)(shi)因為10Cr17(430)和(he)16Cr25N(446)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)區(qu)域,有(you)(you)(you)較大晶粒和(he)脆化(hua)的(de)(de)(de)(de)趨勢。一般來(lai)說,普通(tong)的(de)(de)(de)(de)18-8期及其穩定化(hua)處理(li)后(hou)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)都(dou)可(ke)(ke)以(yi)用(yong)(yong)來(lai)加工(gong)(gong)(gong)(gong)制作(zuo)無縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)或(huo)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)。像沉(chen)淀(dian)硬化(hua)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)許多非(fei)標準鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種,由于(yu)(yu)不(bu)(bu)(bu)(bu)是(shi)(shi)單相合金,因此它們往往不(bu)(bu)(bu)(bu)可(ke)(ke)能(neng)進行穿孔(kong),就是(shi)(shi)擠壓成型也有(you)(you)(you)一些(xie)困難,但可(ke)(ke)用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)(fang)法順利地加工(gong)(gong)(gong)(gong)制作(zuo)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)。當鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)外徑(jing)很大或(huo)者管(guan)(guan)壁較厚時,是(shi)(shi)不(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)(fang)法來(lai)加工(gong)(gong)(gong)(gong)生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)。
2. 不銹鋼鋼管的回火效(xiao)應
由于(yu)(yu)冷(leng)(leng)(leng)加(jia)(jia)工(gong)引起的(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)硬(ying)化(hua)(hua)(hua),就意味(wei)著(zhu)在隨后成型加(jia)(jia)工(gong)要進(jin)行回(hui)火(huo)處(chu)理。所以回(hui)火(huo)對(dui)成型加(jia)(jia)工(gong)方(fang)法和(he)(he)費用有(you)著(zhu)直接的(de)(de)影(ying)響。人(ren)們都(dou)知道,當(dang)金屬接近或低于(yu)(yu)室(shi)溫變(bian)(bian)形時(shi),就會產生(sheng)硬(ying)化(hua)(hua)(hua),使金屬材料的(de)(de)強(qiang)度(du)和(he)(he)硬(ying)度(du)增高(gao)。實際上,并(bing)不(bu)是所有(you)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管都(dou)能(neng)(neng)進(jin)行所希望的(de)(de)成型加(jia)(jia)工(gong)的(de)(de)。如鐵素體400系(xi)列不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管,在冷(leng)(leng)(leng)加(jia)(jia)工(gong)時(shi),只能(neng)(neng)有(you)較小的(de)(de)變(bian)(bian)形量(liang),否則就會發生(sheng)突然破壞或開裂。像(xiang)10Cr17(430)和(he)(he)16Cr25N(446)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)自身(shen)就有(you)缺口敏感性,因此它(ta)(ta)們的(de)(de)供貨狀(zhuang)態(tai)應為退火(huo)狀(zhuang)態(tai)。當(dang)必須對(dui)它(ta)(ta)們進(jin)行成型加(jia)(jia)工(gong)時(shi),必須進(jin)行回(hui)火(huo)處(chu)理。硬(ying)化(hua)(hua)(hua)馬氏(shi)(shi)(shi)體鋼(gang)(gang)也是以退火(huo)狀(zhuang)態(tai)供貨,否則這(zhe)些鋼(gang)(gang)種就是以常(chang)化(hua)(hua)(hua)加(jia)(jia)固化(hua)(hua)(hua),或者以淬火(huo)加(jia)(jia)固化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)態(tai)交貨。然而(er)奧氏(shi)(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管,它(ta)(ta)們能(neng)(neng)在較大(da)的(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)加(jia)(jia)工(gong)硬(ying)度(du)范圍供貨。表5-2列出了與奧氏(shi)(shi)(shi)體300系(xi)列不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)各(ge)種回(hui)火(huo)有(you)關的(de)(de)機械性能(neng)(neng),并(bing)不(bu)是所有(you)尺(chi)寸和(he)(he)鋼(gang)(gang)種的(de)(de)奧氏(shi)(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管在回(hui)火(huo)后都(dou)可以成型加(jia)(jia)工(gong)。然而(er),含合金量(liang)較少(shao)的(de)(de)12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr1Mn9Ni5(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr19Ni9(302)和(he)(he)06Cr19Nil0(304)鋼(gang)(gang)種非常(chang)適合于(yu)(yu)冷(leng)(leng)(leng)拔;對(dui)于(yu)(yu)合金含量(liang)較高(gao)、冷(leng)(leng)(leng)加(jia)(jia)工(gong)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)速(su)率(lv)低的(de)(de)鋼(gang)(gang)種,并(bing)沒有(you)廣泛地用于(yu)(yu)生(sheng)產大(da)于(yu)(yu)1/2冷(leng)(leng)(leng)作硬(ying)化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)回(hui)火(huo)產品。10Cr18Ni12(305)、06Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr19Ni13Mo3(317)和(he)(he)20Cr25Ni20(310)鋼(gang)(gang)屬于(yu)(yu)后一類。隨著(zhu)鎳含量(liang)的(de)(de)增加(jia)(jia),加(jia)(jia)工(gong)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)趨勢就會減(jian)輕。
冷拔奧氏體不銹鋼管的(de)性能,見表(biao)5-2。

應該提及的是,一些非標(biao)準鉻-錳奧氏體不銹鋼,明顯地擴(kuo)大了冷拔鋼管(guan)的加工范(fan)圍。
圖(tu)5-45表示出,由大(da)(da)尺(chi)寸鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)經冷(leng)(leng)拔加(jia)工成小直徑(jing)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)“回火(huo)-尺(chi)寸”的(de)(de)關系圖(tu)。小尺(chi)寸鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)在加(jia)工生(sheng)(sheng)產(chan)時(shi),這個(ge)規律可能有(you)點變化。當(dang)生(sheng)(sheng)產(chan)大(da)(da)于退火(huo)硬(ying)(ying)度的(de)(de)小尺(chi)寸鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)時(shi),特(te)別是希望有(you)1/2冷(leng)(leng)硬(ying)(ying)性能時(shi),就(jiu)應該考(kao)慮用專門(men)生(sheng)(sheng)產(chan)小尺(chi)寸不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)設備(bei)。

由于(yu)原(yuan)材料(liao)的利(li)用率(lv),即成材率(lv)是一個必(bi)要(yao)的條(tiao)件,所以希望上述的基本知(zhi)識有助(zhu)于(yu)提高管子的成材率(lv)。
在冷拔(ba)不銹鋼(gang)管加工時,必須考慮加工尺寸對鋼管生產的限制。由于加工的限制,潤滑劑性能和上述分析的內在因素,只有某些尺寸的不銹鋼管在各種回火狀態下是可以進行冷拔加工的。

