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,并且不銹鋼管的材質僅僅限于標準的300和400系列不銹鋼。


1. 成型管材的選擇


 成(cheng)型之前,首先(xian)要(yao)考慮(lv)的因素之一是(shi)(shi)對何種形式不銹鋼管(guan)材(cai)進行成(cheng)型。也就是(shi)(shi)說,是(shi)(shi)對無(wu)縫鋼管(guan),還(huan)是(shi)(shi)焊接鋼管(guan)成(cheng)型;是(shi)(shi)對拉(la)拔鋼管(guan),還(huan)是(shi)(shi)熱處理的鋼管(guan)成(cheng)型。


 一般來說,幾乎每一種標準牌號的不(bu)銹(xiu)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(ke)以肯(ken)定,采用一(yi)種(zhong)加工(gong)方式,使用一(yi)種(zhong)成(cheng)型(xing)設備是不可(ke)能加工(gong)生(sheng)產(chan)(chan)出所有材質、類(lei)型(xing)或尺(chi)寸的(de)(de)不銹鋼(gang)管(guan),也不可(ke)能同時加工(gong)生(sheng)產(chan)(chan)各種(zhong)性能的(de)(de)無縫或焊接鋼(gang)管(guan)。所以,生(sheng)產(chan)(chan)費用的(de)(de)估(gu)算不應該(gai)基于可(ke)能生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)不銹鋼(gang)管(guan)產(chan)(chan)品類(lei)型(xing)上,還必須考慮(lv)某(mou)種(zhong)鋼(gang)管(guan)生(sheng)產(chan)(chan)設備的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)能力和經(jing)濟效(xiao)益(yi)。


 易切(qie)削(xue)牌(pai)號的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)(ke)(ke)以(yi)加(jia)工(gong)(gong)成(cheng)(cheng)無(wu)(wu)縫(feng)(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan),它在尺(chi)寸方面(mian)采(cai)用(yong)(yong)擠壓的(de)(de)(de)(de)(de)方法比(bi)穿孔方法更容(rong)易達到。另一方面(mian),這些(xie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種由于含有(you)非(fei)金(jin)屬夾雜(za)物,是(shi)絕對不(bu)(bu)適宜采(cai)用(yong)(yong)焊接(jie)方式(shi)加(jia)工(gong)(gong)生(sheng)產(chan)(chan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)。具(ju)有(you)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)空淬性(xing),并有(you)較高碳含量的(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏體鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang) 20Cr13(420)和108Cr17(400C)型,可(ke)(ke)(ke)用(yong)(yong)來生(sheng)產(chan)(chan)無(wu)(wu)縫(feng)(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan),但不(bu)(bu)能(neng)(neng)生(sheng)產(chan)(chan)焊接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),根據生(sheng)產(chan)(chan)廠的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)(neng)力,10Cr17(430)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)既有(you)可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)加(jia)工(gong)(gong)成(cheng)(cheng)無(wu)(wu)縫(feng)(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan),也可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)加(jia)工(gong)(gong)為焊接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan),或者(zhe)兩者(zhe)都(dou)不(bu)(bu)可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)。有(you)些(xie)工(gong)(gong)廠不(bu)(bu)愿(yuan)意(yi)加(jia)工(gong)(gong)生(sheng)產(chan)(chan)400鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)焊接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)。所以(yi),440鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)(ke)(ke)生(sheng)產(chan)(chan)無(wu)(wu)縫(feng)(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan),但不(bu)(bu)能(neng)(neng)加(jia)工(gong)(gong)成(cheng)(cheng)焊接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan),這是(shi)因(yin)為10Cr17(430)和16Cr25N(446)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在焊接(jie)區(qu)域,有(you)較大(da)晶(jing)粒和脆(cui)化的(de)(de)(de)(de)(de)趨(qu)勢。一般(ban)來說,普通的(de)(de)(de)(de)(de)18-8期及其(qi)穩定化處(chu)理后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)都(dou)可(ke)(ke)(ke)以(yi)用(yong)(yong)來加(jia)工(gong)(gong)制作(zuo)無(wu)(wu)縫(feng)(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)或焊接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)。像(xiang)沉(chen)淀(dian)硬化鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)這樣的(de)(de)(de)(de)(de)許多非(fei)標準鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種,由于不(bu)(bu)是(shi)單相合(he)金(jin),因(yin)此它們(men)往往不(bu)(bu)可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)進(jin)行穿孔,就是(shi)擠壓成(cheng)(cheng)型也有(you)一些(xie)困難,但可(ke)(ke)(ke)用(yong)(yong)焊接(jie)方法順(shun)利地(di)加(jia)工(gong)(gong)制作(zuo)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)。當鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)外徑很大(da)或者(zhe)管(guan)(guan)(guan)(guan)壁較厚時,是(shi)不(bu)(bu)能(neng)(neng)用(yong)(yong)焊接(jie)方法來加(jia)工(gong)(gong)生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)。



2. 不銹鋼(gang)鋼(gang)管的回火效應


  由于(yu)(yu)冷加(jia)工(gong)(gong)引起(qi)的(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)硬化(hua),就(jiu)意味著(zhu)在隨后(hou)成型加(jia)工(gong)(gong)要進行回(hui)火(huo)處理。所以(yi)回(hui)火(huo)對成型加(jia)工(gong)(gong)方法和(he)費用(yong)有著(zhu)直接(jie)的(de)(de)影(ying)響(xiang)。人們(men)都知道,當金(jin)屬(shu)接(jie)近或(huo)低(di)于(yu)(yu)室溫變形(xing)時(shi),就(jiu)會(hui)產生硬化(hua),使(shi)金(jin)屬(shu)材料的(de)(de)強度和(he)硬度增高(gao)。實(shi)際(ji)上(shang),并(bing)不(bu)是所有的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)都能(neng)(neng)進行所希望的(de)(de)成型加(jia)工(gong)(gong)的(de)(de)。如鐵素體(ti)400系列(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan),在冷加(jia)工(gong)(gong)時(shi),只能(neng)(neng)有較小的(de)(de)變形(xing)量,否則(ze)(ze)就(jiu)會(hui)發生突然(ran)破(po)壞(huai)或(huo)開(kai)裂。像(xiang)10Cr17(430)和(he)16Cr25N(446)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)自身就(jiu)有缺口敏感性(xing),因此它們(men)的(de)(de)供(gong)貨狀(zhuang)態(tai)應(ying)為退火(huo)狀(zhuang)態(tai)。當必須(xu)對它們(men)進行成型加(jia)工(gong)(gong)時(shi),必須(xu)進行回(hui)火(huo)處理。硬化(hua)馬氏體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)也(ye)是以(yi)退火(huo)狀(zhuang)態(tai)供(gong)貨,否則(ze)(ze)這(zhe)些鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)就(jiu)是以(yi)常化(hua)加(jia)固(gu)化(hua),或(huo)者以(yi)淬(cui)火(huo)加(jia)固(gu)化(hua)狀(zhuang)態(tai)交貨。然(ran)而(er)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan),它們(men)能(neng)(neng)在較大(da)的(de)(de)冷加(jia)工(gong)(gong)硬度范圍供(gong)貨。表5-2列(lie)(lie)出(chu)了(le)與奧氏體(ti)300系列(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)各種(zhong)(zhong)回(hui)火(huo)有關的(de)(de)機械性(xing)能(neng)(neng),并(bing)不(bu)是所有尺寸(cun)和(he)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)在回(hui)火(huo)后(hou)都可以(yi)成型加(jia)工(gong)(gong)。然(ran)而(er),含合(he)金(jin)量較少的(de)(de)12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr1Mn9Ni5(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr19Ni9(302)和(he)06Cr19Nil0(304)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)非(fei)常適合(he)于(yu)(yu)冷拔;對于(yu)(yu)合(he)金(jin)含量較高(gao)、冷加(jia)工(gong)(gong)硬化(hua)速率低(di)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong),并(bing)沒有廣泛(fan)地用(yong)于(yu)(yu)生產大(da)于(yu)(yu)1/2冷作硬化(hua)狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)回(hui)火(huo)產品(pin)。10Cr18Ni12(305)、06Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr19Ni13Mo3(317)和(he)20Cr25Ni20(310)鋼(gang)(gang)(gang)屬(shu)于(yu)(yu)后(hou)一(yi)類。隨著(zhu)鎳含量的(de)(de)增加(jia),加(jia)工(gong)(gong)硬化(hua)的(de)(de)趨勢就(jiu)會(hui)減輕。


 冷拔奧(ao)氏體不銹鋼管的(de)性(xing)能,見表5-2。


表 2.jpg


 應該提及的(de)是,一些非(fei)標準鉻(ge)-錳奧氏體不銹(xiu)鋼,明顯(xian)地擴大了冷拔鋼管的(de)加工(gong)范(fan)圍(wei)。


 圖5-45表(biao)示出,由(you)大(da)尺(chi)寸(cun)(cun)鋼(gang)管(guan)(guan)經冷(leng)拔加工成小直徑鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)“回火-尺(chi)寸(cun)(cun)”的(de)關(guan)系圖。小尺(chi)寸(cun)(cun)鋼(gang)管(guan)(guan)在加工生(sheng)產時(shi),這個(ge)規(gui)律可能有(you)點變化。當(dang)生(sheng)產大(da)于退(tui)火硬度(du)的(de)小尺(chi)寸(cun)(cun)鋼(gang)管(guan)(guan)時(shi),特別是希(xi)望(wang)有(you)1/2冷(leng)硬性能時(shi),就(jiu)應該考(kao)慮用(yong)專(zhuan)門生(sheng)產小尺(chi)寸(cun)(cun)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)設備。


圖 45.jpg


 由于原材料的(de)(de)利用率(lv),即成材率(lv)是一個必要的(de)(de)條件,所以希望上述(shu)的(de)(de)基本(ben)知識有助于提高管子的(de)(de)成材率(lv)。


 在冷拔不銹鋼(gang)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。