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(bu)銹(xiu)鋼(gang)彎頭拉伸壓力、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(bu)銹(xiu)鋼(gang)彎頭(tou)壓(ya)力(li)穿孔(kong)(kong)(kong)法的(de)另(ling)一優點(dian)是(shi)功率(lv)消耗(hao)少,液力(li)推鋼(gang)及徑向軋制結合(he)在一起所(suo)消耗(hao)的(de)單位變形功僅(jin)為(wei)1.8~2.2kW·h/t,而以同樣(yang)的(de)延(yan)伸率(lv)在斜軋穿孔(kong)(kong)(kong)機(ji)上穿孔(kong)(kong)(kong)時(shi),則(ze)其動力(li)消耗(hao)為(wei)12~15kW·h/t,即(ji)為(wei)前者的(de)七倍,這意味著斜軋穿孔(kong)(kong)(kong)機(ji)上穿孔(kong)(kong)(kong)時(shi),約有(you)10~12kW·h/t的(de)能量(liang)白白地消耗(hao)在作(zuo)用于(yu)鋼(gang)坯(pi)及工具上的(de)復(fu)雜應力(li)上。
由于軸向及徑向應力(li)(li)的(de)(de)(de)作用(yong),與頂頭接(jie)觸(chu)的(de)(de)(de)方坯(pi)(pi)的(de)(de)(de)中(zhong)心(xin)部分受到(dao)均勻的(de)(de)(de)壓應力(li)(li),因此連(lian)(lian)鑄坯(pi)(pi)的(de)(de)(de)中(zhong)心(xin)疏松受到(dao)壓縮,在中(zhong)疏松不太嚴重(zhong)時,甚(shen)至可(ke)(ke)以彌合(he),因此壓力(li)(li)穿(chuan)孔(kong)后空心(xin)坯(pi)(pi)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)較好,可(ke)(ke)以在任(ren)(ren)何(he)形式的(de)(de)(de)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)上軋(ya)制成(cheng)(cheng)具有(you)極佳內(nei)表(biao)面質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)無(wu)縫鋼管(guan)。同時,晶粒組織也(ye)將(jiang)得到(dao)改善,如各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)鋼種(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)10 1/2英(ying)寸(cun)(cun)(cun) × 2 1/2英(ying)寸(cun)(cun)(cun)壓力(li)(li)穿(chuan)孔(kong)空心(xin)坯(pi)(pi),在延伸機(ji)(ji)(ji)上延伸為(wei)(wei)(wei)(wei)11英(ying)寸(cun)(cun)(cun) × 9/16英(ying)寸(cun)(cun)(cun)后,經(jing)自(zi)動軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)、均整(zheng)機(ji)(ji)(ji)和定徑機(ji)(ji)(ji)后軋(ya)成(cheng)(cheng)10 1/2英(ying)寸(cun)(cun)(cun) × 1/4英(ying)寸(cun)(cun)(cun)的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)品管(guan),壁(bi)厚(hou)公(gong)差為(wei)(wei)(wei)(wei)4%~±10%,而(er)內(nei)表(biao)面則未發現任(ren)(ren)何(he)缺陷。此外(wai),各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)鋼種(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)11 3/4英(ying)寸(cun)(cun)(cun) × 2 7/8英(ying)寸(cun)(cun)(cun)壓力(li)(li)穿(chuan)孔(kong)空心(xin)坯(pi)(pi),在延伸機(ji)(ji)(ji)上延伸為(wei)(wei)(wei)(wei)11 1/2 英(ying)寸(cun)(cun)(cun) × 2 英(ying)寸(cun)(cun)(cun)后,經(jing)周(zhou)期軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)軋(ya)成(cheng)(cheng)7 5/8英(ying)寸(cun)(cun)(cun) × 1/4英(ying)寸(cun)(cun)(cun)的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)品管(guan),在任(ren)(ren)何(he)截(jie)面處的(de)(de)(de)平均壁(bi)厚(hou)公(gong)差為(wei)(wei)(wei)(wei)±5%,而(er)僅在少(shao)數(shu)例(li)外(wai)情況下為(wei)(wei)(wei)(wei)±10%.經(jing)檢查,在內(nei)、外(wai)表(biao)面均未發現任(ren)(ren)何(he)缺陷。由此可(ke)(ke)以得出(chu)結(jie)論(lun):壓力(li)(li)穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)(ji)可(ke)(ke)以將(jiang)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)鋼種(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)連(lian)(lian)鑄方坯(pi)(pi)穿(chuan)軋(ya)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)(wei)質(zhi)量(liang)良(liang)好的(de)(de)(de)空心(xin)坯(pi)(pi)。壓力(li)(li)穿(chuan)孔(kong)是一種(zhong)(zhong)嶄新(xin)的(de)(de)(de)穿(chuan)孔(kong)工藝,對未來的(de)(de)(de)無(wu)縫鋼管(guan)生產技術將(jiang)產生很大的(de)(de)(de)影響,其主要優點(dian)可(ke)(ke)歸納(na)如下:
1. 使采(cai)用廉價的各種(zhong)鋼種(zhong)的連(lian)鑄(zhu)坯(pi)生產無縫鋼管成(cheng)為可(ke)能;
2. 可以穿孔(kong)包括不銹鋼連鑄坯在(zai)內的各種鋼種的管坯;
3. 壓力穿孔的(de)空心坯壁厚比(bi)較均(jun)勻(yun),具(ju)有(you)良好的(de)內外表面質量;
4. 功(gong)率消(xiao)耗少,僅為斜(xie)軋穿孔工藝所消(xiao)耗功(gong)率的(de)1/7.
壓力穿孔(kong)機(ji)的(de)(de)延伸(shen)(shen)系(xi)數(shu)很小,平均(jun)延伸(shen)(shen)系(xi)數(shu)僅(jin)為(wei)1.1左(zuo)右,這不(bu)能不(bu)算是(shi)一(yi)個缺點(dian)。因(yin)(yin)此,要使用延伸(shen)(shen)機(ji),其一(yi)個主要作用是(shi)改善不(bu)銹鋼彎(wan)頭(tou)壁(bi)(bi)厚(hou)不(bu)均(jun),但亦有助于(yu)提高第一(yi)變形階段的(de)(de)延伸(shen)(shen)系(xi)數(shu)。壓力穿孔(kong)坯的(de)(de)壁(bi)(bi)厚(hou)不(bu)均(jun)確是(shi)個大問題(ti),據(ju)意大利INNSE稱,當(dang)L/S=25時,穿孔(kong)坯的(de)(de)壁(bi)(bi)厚(hou)不(bu)均(jun)度不(bu)超過20%,從八幡廠的(de)(de)樣本來看(kan),壁(bi)(bi)厚(hou)不(bu)均(jun)約達30%.因(yin)(yin)此,日本新日鐵(tie)公司加(jia)強對這一(yi)問題(ti)的(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu),連(lian)續發表關于(yu)PPM壁(bi)(bi)厚(hou)不(bu)均(jun)問題(ti)的(de)(de)八次(ci)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)報告,認為(wei)不(bu)銹鋼彎(wan)頭(tou)產(chan)生壁(bi)(bi)厚(hou)不(bu)均(jun)直(zhi)接原因(yin)(yin)是(shi)頂桿前端的(de)(de)彎(wan)曲和(he)入口導板間隙太(tai)(tai)大,需通過模擬軋機(ji)對最佳穿孔(kong)條(tiao)件及工(gong)具形狀進(jin)行(xing)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu),才(cai)能解決。當(dang)然,從現在來看(kan)這一(yi)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)意義(yi)就不(bu)太(tai)(tai)大了。