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(gang)管(guan)的材質僅僅限于標準的300和400系列不銹鋼。


1. 成型管(guan)材(cai)的選擇


 成(cheng)型(xing)之(zhi)前,首先要考慮的因素之(zhi)一(yi)是(shi)(shi)(shi)對何種形式(shi)不銹鋼管(guan)材進行成(cheng)型(xing)。也(ye)就是(shi)(shi)(shi)說,是(shi)(shi)(shi)對無縫鋼管(guan),還是(shi)(shi)(shi)焊接鋼管(guan)成(cheng)型(xing);是(shi)(shi)(shi)對拉拔鋼管(guan),還是(shi)(shi)(shi)熱處理的鋼管(guan)成(cheng)型(xing)。


 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,可以肯(ken)定,采用一(yi)種加工方式,使用一(yi)種成型(xing)設備(bei)是不可能(neng)加工生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)出(chu)所有(you)材質、類(lei)型(xing)或(huo)尺寸的不銹鋼管(guan),也不可能(neng)同時加工生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)各種性(xing)能(neng)的無(wu)縫或(huo)焊接鋼管(guan)。所以,生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)費(fei)用的估算不應該基于可能(neng)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)的不銹鋼管(guan)產(chan)(chan)(chan)(chan)品類(lei)型(xing)上,還(huan)必須考(kao)慮某種鋼管(guan)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)設備(bei)的生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)能(neng)力(li)和經濟效益。


 易切削牌(pai)號的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)可(ke)以(yi)加(jia)(jia)(jia)工成無(wu)縫(feng)(feng)(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),它在(zai)尺寸方(fang)(fang)面采(cai)用(yong)(yong)擠壓的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)比(bi)穿孔方(fang)(fang)法(fa)更容易達到。另一(yi)方(fang)(fang)面,這些(xie)鋼(gang)(gang)(gang)種由于含有(you)非金(jin)屬夾雜物,是絕對不(bu)(bu)適(shi)宜采(cai)用(yong)(yong)焊(han)(han)接(jie)方(fang)(fang)式加(jia)(jia)(jia)工生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)。具有(you)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)空淬性,并有(you)較(jiao)(jiao)高碳含量的(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏體鋼(gang)(gang)(gang) 20Cr13(420)和108Cr17(400C)型,可(ke)用(yong)(yong)來生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)無(wu)縫(feng)(feng)(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),但不(bu)(bu)能(neng)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)焊(han)(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang),根據生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)廠的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)能(neng)力,10Cr17(430)鋼(gang)(gang)(gang)既有(you)可(ke)能(neng)加(jia)(jia)(jia)工成無(wu)縫(feng)(feng)(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),也(ye)可(ke)能(neng)加(jia)(jia)(jia)工為(wei)焊(han)(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),或者(zhe)兩者(zhe)都不(bu)(bu)可(ke)能(neng)。有(you)些(xie)工廠不(bu)(bu)愿意加(jia)(jia)(jia)工生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)400鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)。所以(yi),440鋼(gang)(gang)(gang)可(ke)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)無(wu)縫(feng)(feng)(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),但不(bu)(bu)能(neng)加(jia)(jia)(jia)工成焊(han)(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),這是因(yin)為(wei)10Cr17(430)和16Cr25N(446)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)焊(han)(han)接(jie)區域,有(you)較(jiao)(jiao)大晶粒和脆化的(de)(de)(de)(de)(de)趨(qu)勢。一(yi)般來說,普通的(de)(de)(de)(de)(de)18-8期及其穩定化處理后的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)都可(ke)以(yi)用(yong)(yong)來加(jia)(jia)(jia)工制作無(wu)縫(feng)(feng)(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)或焊(han)(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)。像沉淀硬(ying)化鋼(gang)(gang)(gang)這樣的(de)(de)(de)(de)(de)許多(duo)非標(biao)準鋼(gang)(gang)(gang)種,由于不(bu)(bu)是單相合金(jin),因(yin)此它們往往不(bu)(bu)可(ke)能(neng)進(jin)行穿孔,就是擠壓成型也(ye)有(you)一(yi)些(xie)困(kun)難(nan),但可(ke)用(yong)(yong)焊(han)(han)接(jie)方(fang)(fang)法(fa)順利(li)地(di)加(jia)(jia)(jia)工制作不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)。當(dang)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)外徑很(hen)大或者(zhe)管(guan)(guan)(guan)壁較(jiao)(jiao)厚(hou)時,是不(bu)(bu)能(neng)用(yong)(yong)焊(han)(han)接(jie)方(fang)(fang)法(fa)來加(jia)(jia)(jia)工生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)。



2. 不銹鋼鋼管的回火(huo)效應


  由于(yu)冷加(jia)工(gong)(gong)(gong)引起的(de)(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua),就(jiu)意味著在(zai)(zai)隨(sui)后(hou)(hou)成(cheng)型加(jia)工(gong)(gong)(gong)要進(jin)(jin)行(xing)(xing)回火(huo)處(chu)理(li)。所(suo)(suo)以(yi)回火(huo)對成(cheng)型加(jia)工(gong)(gong)(gong)方(fang)法和(he)(he)費用有(you)(you)著直接(jie)的(de)(de)(de)影響。人們(men)都(dou)(dou)知道,當金屬接(jie)近或低于(yu)室溫(wen)變(bian)形時(shi),就(jiu)會(hui)產生(sheng)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua),使金屬材料的(de)(de)(de)強度和(he)(he)硬(ying)(ying)(ying)度增(zeng)高。實際上,并不(bu)(bu)(bu)是(shi)所(suo)(suo)有(you)(you)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)都(dou)(dou)能(neng)進(jin)(jin)行(xing)(xing)所(suo)(suo)希望(wang)的(de)(de)(de)成(cheng)型加(jia)工(gong)(gong)(gong)的(de)(de)(de)。如鐵素體400系(xi)列不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan),在(zai)(zai)冷加(jia)工(gong)(gong)(gong)時(shi),只能(neng)有(you)(you)較(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)變(bian)形量(liang)(liang),否則就(jiu)會(hui)發生(sheng)突然(ran)破壞或開裂。像(xiang)10Cr17(430)和(he)(he)16Cr25N(446)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)自身就(jiu)有(you)(you)缺口敏感性,因此它們(men)的(de)(de)(de)供(gong)(gong)貨(huo)(huo)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)應為退火(huo)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)。當必須(xu)對它們(men)進(jin)(jin)行(xing)(xing)成(cheng)型加(jia)工(gong)(gong)(gong)時(shi),必須(xu)進(jin)(jin)行(xing)(xing)回火(huo)處(chu)理(li)。硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)馬氏體鋼(gang)(gang)(gang)也(ye)是(shi)以(yi)退火(huo)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)供(gong)(gong)貨(huo)(huo),否則這些(xie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)就(jiu)是(shi)以(yi)常化(hua)(hua)加(jia)固化(hua)(hua),或者以(yi)淬火(huo)加(jia)固化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)交貨(huo)(huo)。然(ran)而奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan),它們(men)能(neng)在(zai)(zai)較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)冷加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)(ying)(ying)度范圍(wei)供(gong)(gong)貨(huo)(huo)。表5-2列出了與(yu)奧氏體300系(xi)列不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)各種(zhong)(zhong)回火(huo)有(you)(you)關(guan)的(de)(de)(de)機(ji)械(xie)性能(neng),并不(bu)(bu)(bu)是(shi)所(suo)(suo)有(you)(you)尺寸和(he)(he)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)在(zai)(zai)回火(huo)后(hou)(hou)都(dou)(dou)可(ke)以(yi)成(cheng)型加(jia)工(gong)(gong)(gong)。然(ran)而,含合(he)(he)金量(liang)(liang)較(jiao)少的(de)(de)(de)12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr1Mn9Ni5(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr19Ni9(302)和(he)(he)06Cr19Nil0(304)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)非常適合(he)(he)于(yu)冷拔;對于(yu)合(he)(he)金含量(liang)(liang)較(jiao)高、冷加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)速(su)率低的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong),并沒有(you)(you)廣泛地(di)用于(yu)生(sheng)產大(da)于(yu)1/2冷作硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)的(de)(de)(de)回火(huo)產品。10Cr18Ni12(305)、06Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr19Ni13Mo3(317)和(he)(he)20Cr25Ni20(310)鋼(gang)(gang)(gang)屬于(yu)后(hou)(hou)一類。隨(sui)著鎳含量(liang)(liang)的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia),加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)趨勢就(jiu)會(hui)減輕。


 冷拔奧氏體不銹鋼管的性能(neng),見表5-2。


表 2.jpg


 應該提及(ji)的是,一些非標準鉻(ge)-錳奧氏體不(bu)銹鋼,明(ming)顯地擴大(da)了冷(leng)拔鋼管的加(jia)工范圍。


 圖5-45表示出,由大尺(chi)寸(cun)鋼(gang)管(guan)(guan)經冷拔加(jia)工成(cheng)小(xiao)直徑鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)“回火-尺(chi)寸(cun)”的(de)(de)關系圖。小(xiao)尺(chi)寸(cun)鋼(gang)管(guan)(guan)在加(jia)工生產(chan)時,這個規律可能(neng)有(you)點(dian)變化。當(dang)生產(chan)大于退(tui)火硬(ying)度(du)的(de)(de)小(xiao)尺(chi)寸(cun)鋼(gang)管(guan)(guan)時,特別(bie)是希望有(you)1/2冷硬(ying)性能(neng)時,就應該(gai)考(kao)慮用專門生產(chan)小(xiao)尺(chi)寸(cun)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)設(she)備(bei)。


圖 45.jpg


 由于原材料的(de)利用率,即成(cheng)材率是一(yi)個必(bi)要的(de)條件,所以希望上述的(de)基本(ben)知識有助于提高管子的(de)成(cheng)材率。


 在冷拔不銹鋼管加工時,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。