在在線亞洲日產一區二區:不銹鋼管的生產過程中,坯料的成本占成品總成本的70%以上。因此,選用低工藝成本的管坯就成為降低產品總成本、提高市場競爭力的關鍵。根據材料的性能以及其加工工藝的不同,用于在線亞洲日產一區二區:生產不銹鋼管的擠壓坯料一般有以下幾種選擇:軋坯、鍛坯、連鑄坯、模鑄坯、離心澆注空心坯等。其中,軋坯和連鑄圓坯一般用于生產批量大、普通牌號鋼種的管坯,而鍛坯、模鑄坯以及離心澆注空心圓坯則用作生產批量小、大直徑或難變形高合金的管坯。
1. 軋坯
由于(yu)軋(ya)(ya)坯(pi)(pi)具(ju)有產量(liang)高、質量(liang)好的(de)(de)優點,并且其綜(zong)合(he)(he)(he)指標令(ling)人(ren)滿意,因而(er)成為中小型擠(ji)壓(ya)機應(ying)用(yong)(yong)(yong)最(zui)為廣泛的(de)(de)擠(ji)壓(ya)坯(pi)(pi)料(liao)。但是(shi),由于(yu)軋(ya)(ya)制(zhi)加工(gong)時,在變形金(jin)(jin)屬內部的(de)(de)應(ying)力狀態條(tiao)件(jian)不能適應(ying)高合(he)(he)(he)金(jin)(jin)和(he)低塑性材料(liao)產品加工(gong)的(de)(de)要(yao)求,并且對大擠(ji)壓(ya)力的(de)(de)擠(ji)壓(ya)機需要(yao)采(cai)用(yong)(yong)(yong)大型的(de)(de)專用(yong)(yong)(yong)開(kai)坯(pi)(pi)機供坯(pi)(pi),而(er)導致相對高的(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao)加工(gong)成本。因此,限制(zhi)了軋(ya)(ya)坯(pi)(pi)在高合(he)(he)(he)金(jin)(jin)材料(liao)和(he)大尺寸擠(ji)壓(ya)坯(pi)(pi)料(liao)方面的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)。通常碳素鋼、低合(he)(he)(he)金(jin)(jin)鋼以及(ji)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)鋼和(he)軸承鋼的(de)(de)擠(ji)壓(ya)都采(cai)用(yong)(yong)(yong)軋(ya)(ya)坯(pi)(pi)。
2. 鍛(duan)坯
坯(pi)料(liao)在(zai)鍛壓工(gong)藝加(jia)工(gong)過程中,變(bian)形金屬(shu)具有較(jiao)(jiao)軋制(zhi)(zhi)工(gong)藝更好(hao)的(de)應力狀態(tai)(tai)條(tiao)件,其鑄(zhu)態(tai)(tai)組(zu)織得到充分(fen)的(de)破碎,坯(pi)料(liao)中心組(zu)織較(jiao)(jiao)致密,有利(li)于(yu)改善擠(ji)壓制(zhi)(zhi)品(pin)的(de)內在(zai)質量(liang)。一般(ban)對于(yu)材料(liao)塑性較(jiao)(jiao)低(di)和生產(chan)(chan)(chan)批量(liang)不大,不宜(yi)用軋制(zhi)(zhi)方(fang)法供坯(pi)的(de)情況(kuang)下,可以(yi)采用鍛壓工(gong)藝供坯(pi)。但是,與軋制(zhi)(zhi)工(gong)藝相比較(jiao)(jiao),鍛壓工(gong)藝的(de)生產(chan)(chan)(chan)效率比較(jiao)(jiao)低(di),且坯(pi)料(liao)加(jia)工(gong)之后表面比較(jiao)(jiao)粗糙(cao),需要(yao)進行(xing)剝(bo)皮加(jia)工(gong)之后才(cai)能進行(xing)擠(ji)壓,因而(er)降低(di)了產(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)成材率,提高(gao)了坯(pi)料(liao)的(de)加(jia)工(gong)成本。因此,鍛坯(pi)一般(ban)只在(zai)生產(chan)(chan)(chan)高(gao)合金材料(liao)和大尺寸(cun)的(de)擠(ji)壓坯(pi)料(liao)方(fang)面得到了比較(jiao)(jiao)普遍的(de)應用。
3. 模鑄(zhu)坯
用于擠(ji)(ji)壓(ya)鋼管和型(xing)鋼的(de)模(mo)鑄坯(pi)(pi)(pi)(pi)包(bao)括(kuo)模(mo)鑄圓坯(pi)(pi)(pi)(pi)、模(mo)鑄方坯(pi)(pi)(pi)(pi)、模(mo)鑄多角錠、離(li)心(xin)澆鑄空心(xin)坯(pi)(pi)(pi)(pi)以及電渣重熔的(de)高合金(jin)坯(pi)(pi)(pi)(pi)等(deng)。采用鑄坯(pi)(pi)(pi)(pi)擠(ji)(ji)壓(ya)的(de)最大好處是簡化了擠(ji)(ji)壓(ya)的(de)供坯(pi)(pi)(pi)(pi)工(gong)藝,并大幅度地降低了擠(ji)(ji)壓(ya)供坯(pi)(pi)(pi)(pi)的(de)加工(gong)成(cheng)本。但鑄坯(pi)(pi)(pi)(pi)不宜(yi)用作擠(ji)(ji)壓(ya)型(xing)材的(de)坯(pi)(pi)(pi)(pi)料,因為鑄錠的(de)縮(suo)孔(kong)和中心(xin)疏松將引起(qi)產品的(de)內部缺(que)陷,并在整(zheng)個擠(ji)(ji)壓(ya)長(chang)度上(shang)造成(cheng)尺寸不一致。
由于擠壓(ya)工(gong)藝所具(ju)有的(de)(de)最佳變形(xing)應力(li)狀態提高了材料的(de)(de)變形(xing)能(neng)(neng)力(li), 使擠壓(ya)過程能(neng)(neng)夠達(da)到材料的(de)(de)最大一次(ci)變形(xing)量(理論上擠壓(ya)比可以達(da)到200), 并且,擠壓(ya)前采用了具(ju)有鐓粗(cu)功能(neng)(neng)的(de)(de)立(li)式穿孔機,十分有利于鑄坯(pi)的(de)(de)壓(ya)力(li)加工(gong)。 經擠壓(ya)變形(xing)后的(de)(de)制(zhi)品內部粗(cu)晶組織得到充分的(de)(de)破碎(sui),質量得到改(gai)善(shan)。因此(ci), 采用鑄坯(pi)擠壓(ya)的(de)(de)鋼管(guan),其力(li)學性(xing)能(neng)(neng)不亞于軋坯(pi)。
擠壓(ya)鑄(zhu)坯在大(da)口徑(jing)鋼管(guan)的生(sheng)產和低塑性、難變(bian)形(xing)材料的預加(jia)工作業中得(de)到了普遍(bian)的應用。并(bing)且(qie),也為高速鋼和球墨鑄(zhu)鐵制品(pin)的生(sheng)產提供(gong)了可能。 日本1957年開始(shi)在生(sheng)產軸承鋼管(guan)時,成(cheng)功地使(shi)用了鑄(zhu)坯。
4. 連鑄坯(pi)
連鑄(zhu)坯的(de)應(ying)用(yong)簡 連鑄(zhu)工藝包括水平連鑄(zhu)和弧形連鑄(zhu)、實心(xin)連鑄(zhu)和空心(xin)連鑄(zhu)。 連鑄(zhu)坯的(de)應(ying)用(yong)簡化了擠(ji)壓的(de)供坯條件(jian),降低了擠(ji)壓坯料的(de)加(jia)工成本,實現了擠(ji)壓工藝過程的(de) “短流程”。
根據國外資料報道,采用連鑄管坯比采用模鑄軋坯的材料利用率提高 10%~20%, 能源費用節省40%~50%.法國的資料報道,采用連鑄管坯代替鍛軋管坯后,金屬收得率提高17%,勞動力減少60%,噸鋼節能1.25×1016kJ, 總的加工時間減少25%,成本低40~50美元/噸。
近(jin)40~50年來,在不銹(xiu)鋼生(sheng)產的(de)(de)領(ling)域(yu),由于(yu)煉鋼、精(jing)煉和連(lian)鑄(zhu)工藝技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)發展,尤其是最新電(dian)子技(ji)術(shu)(shu)和自動(dong)化控制(zhi)(zhi)技(ji)術(shu)(shu)在連(lian)鑄(zhu)工藝中(zhong)的(de)(de)應用(yong),如中(zhong)間(jian)包加(jia)熱技(ji)術(shu)(shu)、結(jie)晶(jing)器電(dian)動(dong)缸非正弦振動(dong)技(ji)術(shu)(shu)、結(jie)晶(jing)器及二冷段的(de)(de)聯(lian)合(he)電(dian)磁(ci)攪拌(ban) 技(ji)術(shu)(shu)、結(jie)晶(jing)器液面(mian)自動(dong)控制(zhi)(zhi)技(ji)術(shu)(shu)以及在中(zhong)間(jian)包內設置鋼液液場的(de)(de)控制(zhi)(zhi)技(ji)術(shu)(shu) (使(shi)中(zhong)間(jian)包的(de)(de)熱力學(xue)物(wu)理與化學(xue)因素達到(dao)最佳水平),使(shi)連(lian)鑄(zhu)坯(pi)的(de)(de)質量(liang)得到(dao)了 很(hen)大的(de)(de)提高。
同(tong)時(shi),也由于擠壓(ya)工藝(yi)的(de)(de)(de)(de)最大(da)特點(dian)是提(ti)高了加工材(cai)料自身的(de)(de)(de)(de)變形能力,從而為(wei)連鑄坯在(zai)擠壓(ya)產(chan)品中的(de)(de)(de)(de)應(ying)用提(ti)供了極為(wei)有利的(de)(de)(de)(de)條件。目(mu)前,國外不(bu)少知名的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)廠都已普(pu)遍采用連鑄坯來生產(chan)不(bu)銹鋼(gang)無縫(feng)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan),如瑞典的(de)(de)(de)(de)山特維克公司(si)的(de)(de)(de)(de)3臺 擠壓(ya)機,擠壓(ya)力分別(bie)為(wei)12.5MN、17MN和34MN,分別(bie)采用不(bu)同(tong)規格的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)連鑄坯生產(chan)規格為(wei)Φ>15mm、ф<140mm和ф≤254mm的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)。據資料介紹,該公司(si)生產(chan)的(de)(de)(de)(de)連鑄管(guan)(guan)(guan)坯有50%為(wei)自用外,另有50%供應(ying)歐(ou)洲(zhou)市場,其(qi)連鑄坯的(de)(de)(de)(de)最大(da)規格為(wei)ф320mm。
另外,美國的Amerex擠壓不銹鋼管和型材公司在25MN擠壓機上,采用不銹鋼(gang)連鑄圓坯擠壓Φ60.3~152.4mm的不銹鋼無縫鋼管和外接圓直徑為 19.1~165.1mm的不銹鋼型材。據介紹,其采用不銹鋼連鑄坯擠壓不銹鋼管時沒有問題,而在擠壓異型材時會出現部分金屬流動不均現象, 導致型材 斷面缺陷和扭曲。這可能與連鑄坯的組織不均或模具設計斷面變形不均衡有關。
目前,普遍認為(wei),對于(yu)占有不銹(xiu)鋼無(wu)縫鋼管(guan)市場(chang)總量中90%以上市場(chang)份額 的(de)ASTM304、316、321等300系列(lie)的(de)奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼無(wu)縫鋼管(guan)的(de)熱(re)擠(ji)壓(ya)(ya)生產,采用連鑄(zhu)坯是擠(ji)壓(ya)(ya)供坯的(de)最佳選擇。 另外,據有關資料(liao)報道,采用連鑄(zhu)坯擠(ji)壓(ya)(ya)的(de)鋼管(guan),其性能指(zhi)標(biao)并不亞于(yu)鍛(duan)軋(ya)坯擠(ji)壓(ya)(ya)管(guan)。連鑄(zhu)坯和軋(ya)坯擠(ji)壓(ya)(ya)鋼管(guan)的(de)性能比較(jiao)見表2-1。
碳素鋼的連鑄坯(pi)經清除(chu)表(biao)面(mian)缺陷和噴(pen)丸去(qu)除(chu)氧化(hua)鐵皮(pi)后即可(ke)使用,合金鋼和不銹鋼則需要進(jin)行剝皮(pi)后使用。近年(nian)來采用方(fang)坯(pi)和多(duo)角形連鑄坯(pi)進(jin)行擠壓,產(chan)品的力(li)學性能和表(biao)面(mian)質(zhi)量良好,大大降低(di)了生產(chan)成本。