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(bu)銹鋼管(guan)的材質僅僅限于標準的300和400系列不銹鋼。


1. 成(cheng)型管材的選擇


 成(cheng)型(xing)之(zhi)前,首先要考(kao)慮(lv)的因素之(zhi)一是(shi)對(dui)何種形式(shi)不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)材進(jin)行(xing)成(cheng)型(xing)。也(ye)就是(shi)說,是(shi)對(dui)無縫鋼管(guan)(guan),還(huan)是(shi)焊接鋼管(guan)(guan)成(cheng)型(xing);是(shi)對(dui)拉(la)拔鋼管(guan)(guan),還(huan)是(shi)熱處理的鋼管(guan)(guan)成(cheng)型(xing)。


 一般來說,幾乎每一種標準牌號的不(bu)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(yin)此,可以肯定,采用(yong)一種(zhong)(zhong)加工方式,使用(yong)一種(zhong)(zhong)成(cheng)型設(she)備(bei)是不可能(neng)(neng)加工生(sheng)產(chan)出所(suo)有材質、類(lei)(lei)型或尺(chi)寸的不銹(xiu)(xiu)鋼管(guan),也不可能(neng)(neng)同(tong)時加工生(sheng)產(chan)各(ge)種(zhong)(zhong)性能(neng)(neng)的無縫或焊接鋼管(guan)。所(suo)以,生(sheng)產(chan)費用(yong)的估算不應(ying)該(gai)基于可能(neng)(neng)生(sheng)產(chan)的不銹(xiu)(xiu)鋼管(guan)產(chan)品類(lei)(lei)型上,還(huan)必須考慮某種(zhong)(zhong)鋼管(guan)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)的生(sheng)產(chan)能(neng)(neng)力和經濟效益。


 易切削牌號的(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)加工(gong)(gong)(gong)成(cheng)無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),它(ta)在尺寸方(fang)面采(cai)用擠壓(ya)的(de)方(fang)法比(bi)穿孔方(fang)法更容易達到。另一(yi)(yi)方(fang)面,這些鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)由于(yu)含有(you)非金(jin)屬夾雜物,是(shi)絕對不(bu)(bu)適宜采(cai)用焊(han)(han)接(jie)方(fang)式加工(gong)(gong)(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)。具(ju)有(you)強的(de)空淬性,并有(you)較高碳含量的(de)馬氏體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang) 20Cr13(420)和(he)108Cr17(400C)型,可(ke)(ke)(ke)(ke)用來(lai)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),但(dan)不(bu)(bu)能生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)焊(han)(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),根(gen)據生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)廠(chang)(chang)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)能力,10Cr17(430)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)既(ji)有(you)可(ke)(ke)(ke)(ke)能加工(gong)(gong)(gong)成(cheng)無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),也(ye)可(ke)(ke)(ke)(ke)能加工(gong)(gong)(gong)為(wei)焊(han)(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),或者兩者都不(bu)(bu)可(ke)(ke)(ke)(ke)能。有(you)些工(gong)(gong)(gong)廠(chang)(chang)不(bu)(bu)愿意加工(gong)(gong)(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)400鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)。所以(yi)(yi),440鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)(ke)(ke)(ke)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),但(dan)不(bu)(bu)能加工(gong)(gong)(gong)成(cheng)焊(han)(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),這是(shi)因為(wei)10Cr17(430)和(he)16Cr25N(446)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在焊(han)(han)接(jie)區域,有(you)較大晶(jing)粒和(he)脆化的(de)趨勢。一(yi)(yi)般來(lai)說(shuo),普通(tong)的(de)18-8期(qi)及其穩定(ding)化處理(li)后的(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)都可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)用來(lai)加工(gong)(gong)(gong)制作無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)或焊(han)(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)。像沉淀硬化鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)這樣的(de)許多非標(biao)準鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong),由于(yu)不(bu)(bu)是(shi)單相(xiang)合金(jin),因此它(ta)們(men)往往不(bu)(bu)可(ke)(ke)(ke)(ke)能進行穿孔,就是(shi)擠壓(ya)成(cheng)型也(ye)有(you)一(yi)(yi)些困難,但(dan)可(ke)(ke)(ke)(ke)用焊(han)(han)接(jie)方(fang)法順利地加工(gong)(gong)(gong)制作不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)。當鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)外徑很大或者管(guan)(guan)壁較厚時(shi),是(shi)不(bu)(bu)能用焊(han)(han)接(jie)方(fang)法來(lai)加工(gong)(gong)(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的(de)。



2. 不銹鋼鋼管的(de)回火效(xiao)應


  由于(yu)冷加工(gong)引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)加工(gong)硬(ying)化(hua),就(jiu)(jiu)(jiu)意(yi)味(wei)著在(zai)(zai)隨(sui)后成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)加工(gong)要(yao)進行(xing)回(hui)火(huo)(huo)(huo)處理。所以(yi)回(hui)火(huo)(huo)(huo)對(dui)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)加工(gong)方法和(he)費用有(you)著直接(jie)的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。人們都(dou)知道,當金屬(shu)接(jie)近或(huo)低于(yu)室溫變形(xing)時,就(jiu)(jiu)(jiu)會產生(sheng)硬(ying)化(hua),使金屬(shu)材料的(de)(de)(de)強度和(he)硬(ying)度增高。實際上(shang),并不是所有(you)的(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)都(dou)能進行(xing)所希(xi)望的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)加工(gong)的(de)(de)(de)。如鐵素體(ti)(ti)400系列不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan),在(zai)(zai)冷加工(gong)時,只(zhi)能有(you)較小的(de)(de)(de)變形(xing)量(liang),否(fou)則就(jiu)(jiu)(jiu)會發生(sheng)突然(ran)破壞(huai)或(huo)開裂。像10Cr17(430)和(he)16Cr25N(446)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)自(zi)身就(jiu)(jiu)(jiu)有(you)缺(que)口敏感(gan)性,因(yin)此它(ta)們的(de)(de)(de)供貨(huo)狀態(tai)應為退(tui)火(huo)(huo)(huo)狀態(tai)。當必須(xu)對(dui)它(ta)們進行(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)加工(gong)時,必須(xu)進行(xing)回(hui)火(huo)(huo)(huo)處理。硬(ying)化(hua)馬氏體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)也(ye)是以(yi)退(tui)火(huo)(huo)(huo)狀態(tai)供貨(huo),否(fou)則這些鋼(gang)(gang)種(zhong)就(jiu)(jiu)(jiu)是以(yi)常化(hua)加固化(hua),或(huo)者以(yi)淬火(huo)(huo)(huo)加固化(hua)狀態(tai)交(jiao)貨(huo)。然(ran)而奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan),它(ta)們能在(zai)(zai)較大(da)的(de)(de)(de)冷加工(gong)硬(ying)度范圍供貨(huo)。表5-2列出了與奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)300系列不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)各種(zhong)回(hui)火(huo)(huo)(huo)有(you)關的(de)(de)(de)機械性能,并不是所有(you)尺寸和(he)鋼(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)在(zai)(zai)回(hui)火(huo)(huo)(huo)后都(dou)可以(yi)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)加工(gong)。然(ran)而,含(han)合金量(liang)較少的(de)(de)(de)12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr1Mn9Ni5(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr19Ni9(302)和(he)06Cr19Nil0(304)鋼(gang)(gang)種(zhong)非常適合于(yu)冷拔;對(dui)于(yu)合金含(han)量(liang)較高、冷加工(gong)硬(ying)化(hua)速率低的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)種(zhong),并沒有(you)廣泛地用于(yu)生(sheng)產大(da)于(yu)1/2冷作硬(ying)化(hua)狀態(tai)的(de)(de)(de)回(hui)火(huo)(huo)(huo)產品。10Cr18Ni12(305)、06Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr19Ni13Mo3(317)和(he)20Cr25Ni20(310)鋼(gang)(gang)屬(shu)于(yu)后一類(lei)。隨(sui)著鎳(nie)含(han)量(liang)的(de)(de)(de)增加,加工(gong)硬(ying)化(hua)的(de)(de)(de)趨勢就(jiu)(jiu)(jiu)會減輕。


 冷拔奧氏體(ti)不(bu)銹鋼管的性能,見表5-2。


表 2.jpg


 應該提及的(de)是,一些非標準鉻(ge)-錳奧氏體不銹鋼(gang),明顯地(di)擴(kuo)大了(le)冷(leng)拔(ba)鋼(gang)管的(de)加工范圍。


 圖5-45表示(shi)出,由(you)大尺(chi)寸(cun)(cun)鋼(gang)管經冷拔加(jia)工成(cheng)小直(zhi)徑鋼(gang)管的(de)“回火-尺(chi)寸(cun)(cun)”的(de)關系圖。小尺(chi)寸(cun)(cun)鋼(gang)管在加(jia)工生產時,這個規律可(ke)能(neng)有點變化。當生產大于退火硬度的(de)小尺(chi)寸(cun)(cun)鋼(gang)管時,特(te)別是希(xi)望有1/2冷硬性(xing)能(neng)時,就應該考慮用(yong)專門生產小尺(chi)寸(cun)(cun)不銹鋼(gang)管的(de)設備。


圖 45.jpg


 由于原材(cai)料(liao)的利用率,即(ji)成材(cai)率是(shi)一個必要(yao)的條(tiao)件(jian),所以希望上(shang)述的基本知識有助于提高管子的成材(cai)率。


 在冷拔不銹鋼管(guan)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。