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(ze)


 成型(xing)之前,首先要考慮(lv)的(de)因素之一(yi)是(shi)(shi)(shi)對何種形(xing)式不銹鋼(gang)(gang)管(guan)材進行成型(xing)。也(ye)就是(shi)(shi)(shi)說,是(shi)(shi)(shi)對無縫鋼(gang)(gang)管(guan),還是(shi)(shi)(shi)焊接鋼(gang)(gang)管(guan)成型(xing);是(shi)(shi)(shi)對拉拔鋼(gang)(gang)管(guan),還是(shi)(shi)(shi)熱處(chu)理的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)成型(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,可以肯定(ding),采用一(yi)種加(jia)工方式,使用一(yi)種成型設(she)備是不(bu)(bu)(bu)可能(neng)加(jia)工生(sheng)產(chan)(chan)出所(suo)有材質、類型或(huo)尺寸的不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan),也不(bu)(bu)(bu)可能(neng)同時(shi)加(jia)工生(sheng)產(chan)(chan)各種性(xing)能(neng)的無(wu)縫或(huo)焊接(jie)鋼管(guan)。所(suo)以,生(sheng)產(chan)(chan)費用的估(gu)算不(bu)(bu)(bu)應(ying)該基于可能(neng)生(sheng)產(chan)(chan)的不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)產(chan)(chan)品類型上,還必(bi)須考(kao)慮某種鋼管(guan)生(sheng)產(chan)(chan)設(she)備的生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力和經(jing)濟效益。


 易切削牌號的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)(ke)(ke)以加(jia)工(gong)(gong)(gong)成無縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),它在尺寸方面(mian)(mian)采用擠壓(ya)的(de)方法(fa)比(bi)穿(chuan)(chuan)孔方法(fa)更容易達到。另(ling)一方面(mian)(mian),這(zhe)些(xie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種由于(yu)含(han)有(you)(you)(you)非金(jin)屬(shu)夾(jia)雜(za)物(wu),是(shi)絕(jue)對不(bu)適宜采用焊(han)(han)接(jie)(jie)方式加(jia)工(gong)(gong)(gong)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)。具(ju)有(you)(you)(you)強的(de)空淬性,并有(you)(you)(you)較(jiao)高碳含(han)量(liang)的(de)馬氏體鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang) 20Cr13(420)和108Cr17(400C)型,可(ke)(ke)(ke)用來生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)無縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),但(dan)不(bu)能(neng)(neng)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)焊(han)(han)接(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),根據生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)廠(chang)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)能(neng)(neng)力,10Cr17(430)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)既(ji)有(you)(you)(you)可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)成無縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),也(ye)可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)為(wei)焊(han)(han)接(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),或者(zhe)(zhe)兩者(zhe)(zhe)都不(bu)可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)。有(you)(you)(you)些(xie)工(gong)(gong)(gong)廠(chang)不(bu)愿意(yi)加(jia)工(gong)(gong)(gong)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)400鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)。所以,440鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)(ke)(ke)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)無縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),但(dan)不(bu)能(neng)(neng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)成焊(han)(han)接(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)10Cr17(430)和16Cr25N(446)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在焊(han)(han)接(jie)(jie)區域,有(you)(you)(you)較(jiao)大(da)晶粒和脆化(hua)的(de)趨勢。一般來說,普通的(de)18-8期及其(qi)穩(wen)定化(hua)處理后(hou)的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)都可(ke)(ke)(ke)以用來加(jia)工(gong)(gong)(gong)制作(zuo)無縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)或焊(han)(han)接(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)。像沉淀硬化(hua)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)這(zhe)樣的(de)許多非標(biao)準鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種,由于(yu)不(bu)是(shi)單相合(he)金(jin),因(yin)此它們(men)往往不(bu)可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)進行穿(chuan)(chuan)孔,就是(shi)擠壓(ya)成型也(ye)有(you)(you)(you)一些(xie)困難,但(dan)可(ke)(ke)(ke)用焊(han)(han)接(jie)(jie)方法(fa)順利地加(jia)工(gong)(gong)(gong)制作(zuo)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)。當(dang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)外徑很大(da)或者(zhe)(zhe)管(guan)(guan)(guan)壁(bi)較(jiao)厚時(shi),是(shi)不(bu)能(neng)(neng)用焊(han)(han)接(jie)(jie)方法(fa)來加(jia)工(gong)(gong)(gong)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)的(de)。



2. 不銹鋼鋼管的回火效應


  由于(yu)(yu)冷加(jia)(jia)工(gong)引起的(de)加(jia)(jia)工(gong)硬(ying)化(hua),就(jiu)意(yi)味著(zhu)在隨(sui)后成(cheng)(cheng)(cheng)型加(jia)(jia)工(gong)要(yao)進行(xing)(xing)回火(huo)處(chu)理。所(suo)(suo)以回火(huo)對成(cheng)(cheng)(cheng)型加(jia)(jia)工(gong)方法和費用(yong)有著(zhu)直接(jie)的(de)影(ying)響。人們(men)都知道,當金屬接(jie)近(jin)或低于(yu)(yu)室溫變(bian)形時(shi),就(jiu)會(hui)產生(sheng)硬(ying)化(hua),使金屬材料的(de)強度和硬(ying)度增高(gao)。實(shi)際(ji)上,并不(bu)是(shi)所(suo)(suo)有的(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管都能(neng)(neng)進行(xing)(xing)所(suo)(suo)希(xi)望的(de)成(cheng)(cheng)(cheng)型加(jia)(jia)工(gong)的(de)。如(ru)鐵素體(ti)400系(xi)列不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管,在冷加(jia)(jia)工(gong)時(shi),只能(neng)(neng)有較(jiao)小的(de)變(bian)形量(liang),否(fou)則就(jiu)會(hui)發(fa)生(sheng)突然破壞(huai)或開裂。像10Cr17(430)和16Cr25N(446)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)自身就(jiu)有缺口敏感性(xing),因(yin)此它(ta)們(men)的(de)供貨(huo)狀態(tai)應為退火(huo)狀態(tai)。當必(bi)須對它(ta)們(men)進行(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)型加(jia)(jia)工(gong)時(shi),必(bi)須進行(xing)(xing)回火(huo)處(chu)理。硬(ying)化(hua)馬氏(shi)體(ti)鋼(gang)也(ye)是(shi)以退火(huo)狀態(tai)供貨(huo),否(fou)則這些鋼(gang)種就(jiu)是(shi)以常(chang)化(hua)加(jia)(jia)固(gu)化(hua),或者以淬(cui)火(huo)加(jia)(jia)固(gu)化(hua)狀態(tai)交貨(huo)。然而(er)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管,它(ta)們(men)能(neng)(neng)在較(jiao)大(da)的(de)冷加(jia)(jia)工(gong)硬(ying)度范圍供貨(huo)。表5-2列出了與奧氏(shi)體(ti)300系(xi)列不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)各(ge)種回火(huo)有關的(de)機械性(xing)能(neng)(neng),并不(bu)是(shi)所(suo)(suo)有尺寸和鋼(gang)種的(de)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管在回火(huo)后都可(ke)以成(cheng)(cheng)(cheng)型加(jia)(jia)工(gong)。然而(er),含(han)合(he)(he)金量(liang)較(jiao)少的(de)12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr1Mn9Ni5(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr19Ni9(302)和06Cr19Nil0(304)鋼(gang)種非常(chang)適合(he)(he)于(yu)(yu)冷拔;對于(yu)(yu)合(he)(he)金含(han)量(liang)較(jiao)高(gao)、冷加(jia)(jia)工(gong)硬(ying)化(hua)速率低的(de)鋼(gang)種,并沒有廣泛(fan)地用(yong)于(yu)(yu)生(sheng)產大(da)于(yu)(yu)1/2冷作硬(ying)化(hua)狀態(tai)的(de)回火(huo)產品。10Cr18Ni12(305)、06Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr19Ni13Mo3(317)和20Cr25Ni20(310)鋼(gang)屬于(yu)(yu)后一類(lei)。隨(sui)著(zhu)鎳含(han)量(liang)的(de)增加(jia)(jia),加(jia)(jia)工(gong)硬(ying)化(hua)的(de)趨勢(shi)就(jiu)會(hui)減輕。


 冷拔奧氏體(ti)不銹鋼管的性能,見(jian)表5-2。


表 2.jpg


 應該(gai)提(ti)及的是,一些非標準(zhun)鉻-錳奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang),明顯地擴大了冷拔鋼(gang)管的加工(gong)范圍(wei)。


 圖5-45表示(shi)出,由大尺(chi)(chi)寸鋼管(guan)(guan)經冷拔加(jia)(jia)工成(cheng)小直(zhi)徑鋼管(guan)(guan)的(de)“回(hui)火-尺(chi)(chi)寸”的(de)關系圖。小尺(chi)(chi)寸鋼管(guan)(guan)在加(jia)(jia)工生產時,這(zhe)個規律可能有點變化。當生產大于(yu)退(tui)火硬度的(de)小尺(chi)(chi)寸鋼管(guan)(guan)時,特別是希望有1/2冷硬性能時,就(jiu)應該考慮用專門生產小尺(chi)(chi)寸不銹鋼管(guan)(guan)的(de)設備(bei)。


圖 45.jpg


 由于原材(cai)(cai)料的(de)利用(yong)率(lv),即成(cheng)材(cai)(cai)率(lv)是一個必要的(de)條件,所以(yi)希望上述的(de)基本知識(shi)有(you)助于提(ti)高(gao)管子的(de)成(cheng)材(cai)(cai)率(lv)。


 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。