試驗時所采用的不銹鋼彎頭的材質為:St35、46Mn5(生產N80高強管)、10CrMo9、304不銹鋼和中鉻合金鋼。以上各種鋼種的連鑄坯穿孔后,對其金屬組織不產生任何損壞。由于消除了不銹鋼彎頭(tou)拉伸壓力、切向應力及連續滑移現象,而只有徑向的和軸向的壓應力作用在方坯表面上,因此金屬組織得到了改善;而在方坯中原已存在的表面缺陷也不再發展。
不銹鋼(gang)彎頭壓力穿(chuan)(chuan)孔(kong)法(fa)的(de)另一(yi)優點是(shi)功率消(xiao)耗少(shao),液力推鋼(gang)及徑向軋制結合在一(yi)起所消(xiao)耗的(de)單位變形(xing)功僅為(wei)1.8~2.2kW·h/t,而以同樣的(de)延伸率在斜軋穿(chuan)(chuan)孔(kong)機上(shang)穿(chuan)(chuan)孔(kong)時,則其(qi)動力消(xiao)耗為(wei)12~15kW·h/t,即為(wei)前者(zhe)的(de)七倍,這意(yi)味著(zhu)斜軋穿(chuan)(chuan)孔(kong)機上(shang)穿(chuan)(chuan)孔(kong)時,約(yue)有10~12kW·h/t的(de)能量白白地消(xiao)耗在作用于鋼(gang)坯及工具上(shang)的(de)復雜應力上(shang)。
由(you)于軸向(xiang)及徑向(xiang)應力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)作用,與頂(ding)頭接(jie)觸(chu)的(de)(de)(de)(de)方坯(pi)(pi)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)心(xin)(xin)部分受(shou)(shou)到(dao)(dao)均勻的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)應力(li)(li),因此(ci)(ci)連鑄(zhu)坯(pi)(pi)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)心(xin)(xin)疏(shu)松(song)受(shou)(shou)到(dao)(dao)壓(ya)(ya)縮(suo),在(zai)(zai)中(zhong)疏(shu)松(song)不(bu)太嚴重時(shi),甚(shen)至可以彌(mi)合,因此(ci)(ci)壓(ya)(ya)力(li)(li)穿孔后空(kong)心(xin)(xin)坯(pi)(pi)的(de)(de)(de)(de)質量較(jiao)好(hao)(hao),可以在(zai)(zai)任(ren)何(he)形式的(de)(de)(de)(de)軋管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)上軋制成(cheng)具有極佳內表面(mian)質量的(de)(de)(de)(de)無縫鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)。同時(shi),晶(jing)粒組織也(ye)將(jiang)(jiang)得到(dao)(dao)改善,如各種(zhong)鋼(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)10 1/2英(ying)(ying)(ying)寸(cun)(cun) × 2 1/2英(ying)(ying)(ying)寸(cun)(cun)壓(ya)(ya)力(li)(li)穿孔空(kong)心(xin)(xin)坯(pi)(pi),在(zai)(zai)延(yan)伸(shen)機(ji)(ji)(ji)上延(yan)伸(shen)為(wei)(wei)11英(ying)(ying)(ying)寸(cun)(cun) × 9/16英(ying)(ying)(ying)寸(cun)(cun)后,經自動軋管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)、均整(zheng)機(ji)(ji)(ji)和定徑機(ji)(ji)(ji)后軋成(cheng)10 1/2英(ying)(ying)(ying)寸(cun)(cun) × 1/4英(ying)(ying)(ying)寸(cun)(cun)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)品(pin)管(guan)(guan)(guan)(guan),壁厚公差(cha)為(wei)(wei)4%~±10%,而(er)內表面(mian)則未發(fa)現任(ren)何(he)缺(que)陷。此(ci)(ci)外(wai),各種(zhong)鋼(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)11 3/4英(ying)(ying)(ying)寸(cun)(cun) × 2 7/8英(ying)(ying)(ying)寸(cun)(cun)壓(ya)(ya)力(li)(li)穿孔空(kong)心(xin)(xin)坯(pi)(pi),在(zai)(zai)延(yan)伸(shen)機(ji)(ji)(ji)上延(yan)伸(shen)為(wei)(wei)11 1/2 英(ying)(ying)(ying)寸(cun)(cun) × 2 英(ying)(ying)(ying)寸(cun)(cun)后,經周(zhou)期軋管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)軋成(cheng)7 5/8英(ying)(ying)(ying)寸(cun)(cun) × 1/4英(ying)(ying)(ying)寸(cun)(cun)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)品(pin)管(guan)(guan)(guan)(guan),在(zai)(zai)任(ren)何(he)截面(mian)處的(de)(de)(de)(de)平均壁厚公差(cha)為(wei)(wei)±5%,而(er)僅(jin)在(zai)(zai)少數例外(wai)情(qing)況下(xia)為(wei)(wei)±10%.經檢查(cha),在(zai)(zai)內、外(wai)表面(mian)均未發(fa)現任(ren)何(he)缺(que)陷。由(you)此(ci)(ci)可以得出(chu)結論:壓(ya)(ya)力(li)(li)穿孔機(ji)(ji)(ji)可以將(jiang)(jiang)各種(zhong)鋼(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)連鑄(zhu)方坯(pi)(pi)穿軋成(cheng)為(wei)(wei)質量良好(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)空(kong)心(xin)(xin)坯(pi)(pi)。壓(ya)(ya)力(li)(li)穿孔是一(yi)種(zhong)嶄新的(de)(de)(de)(de)穿孔工藝,對未來的(de)(de)(de)(de)無縫鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)生(sheng)產技術將(jiang)(jiang)產生(sheng)很(hen)大的(de)(de)(de)(de)影響,其主要優(you)點可歸納如下(xia):
1. 使采用廉(lian)價的各種鋼(gang)種的連(lian)鑄坯生產無(wu)縫鋼(gang)管(guan)成為可能;
2. 可(ke)以(yi)穿孔包(bao)括不銹鋼(gang)連鑄坯在內的各種鋼(gang)種的管坯;
3. 壓(ya)力(li)穿孔(kong)的空心坯壁(bi)厚比較(jiao)均(jun)勻(yun),具有良好的內外(wai)表面質量;
4. 功(gong)率(lv)消(xiao)耗少,僅為斜軋穿(chuan)孔工藝(yi)所消(xiao)耗功(gong)率(lv)的1/7.
壓力穿孔機(ji)的(de)延伸系數(shu)很小(xiao),平均(jun)(jun)(jun)延伸系數(shu)僅為(wei)1.1左右,這(zhe)不(bu)(bu)能不(bu)(bu)算(suan)是一個缺點。因此,要使用延伸機(ji),其一個主要作用是改善不(bu)(bu)銹(xiu)鋼彎頭(tou)壁(bi)(bi)厚(hou)不(bu)(bu)均(jun)(jun)(jun),但(dan)亦(yi)有助(zhu)于(yu)提高第一變形階(jie)段的(de)延伸系數(shu)。壓力穿孔坯的(de)壁(bi)(bi)厚(hou)不(bu)(bu)均(jun)(jun)(jun)確(que)是個大(da)問題,據意大(da)利INNSE稱,當L/S=25時,穿孔坯的(de)壁(bi)(bi)厚(hou)不(bu)(bu)均(jun)(jun)(jun)度不(bu)(bu)超過20%,從八(ba)幡廠的(de)樣本來看,壁(bi)(bi)厚(hou)不(bu)(bu)均(jun)(jun)(jun)約達(da)30%.因此,日本新日鐵(tie)公司(si)加強對這(zhe)一問題的(de)研究(jiu),連續(xu)發表關于(yu)PPM壁(bi)(bi)厚(hou)不(bu)(bu)均(jun)(jun)(jun)問題的(de)八(ba)次(ci)研究(jiu)報告,認(ren)為(wei)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼彎頭(tou)產生壁(bi)(bi)厚(hou)不(bu)(bu)均(jun)(jun)(jun)直接原因是頂桿(gan)前端的(de)彎曲(qu)和入(ru)口導板間(jian)隙太(tai)(tai)大(da),需通過模擬軋機(ji)對最佳穿孔條件(jian)及工(gong)具形狀進行研究(jiu),才能解決。當然(ran),從現(xian)在(zai)來看這(zhe)一研究(jiu)意義就不(bu)(bu)太(tai)(tai)大(da)了。

