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(you)于軋(ya)(ya)坯(pi)(pi)具有(you)產量(liang)高(gao)、質量(liang)好的(de)(de)優點,并且(qie)其(qi)綜(zong)合指標令人滿意(yi),因(yin)(yin)而成為(wei)中小型擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)機(ji)應(ying)(ying)用(yong)最為(wei)廣泛的(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)坯(pi)(pi)料(liao)。但是,由(you)于軋(ya)(ya)制加(jia)工時,在變形金(jin)屬內部的(de)(de)應(ying)(ying)力狀(zhuang)態條件(jian)不能適(shi)應(ying)(ying)高(gao)合金(jin)和(he)低(di)塑性材料(liao)產品加(jia)工的(de)(de)要求,并且(qie)對大擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)力的(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)機(ji)需要采(cai)用(yong)大型的(de)(de)專用(yong)開(kai)坯(pi)(pi)機(ji)供坯(pi)(pi),而導致相對高(gao)的(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao)加(jia)工成本。因(yin)(yin)此,限制了軋(ya)(ya)坯(pi)(pi)在高(gao)合金(jin)材料(liao)和(he)大尺寸擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)坯(pi)(pi)料(liao)方面的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)。通常碳素鋼(gang)、低(di)合金(jin)鋼(gang)以及合金(jin)鋼(gang)和(he)軸承(cheng)鋼(gang)的(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)都采(cai)用(yong)軋(ya)(ya)坯(pi)(pi)。
2. 鍛(duan)坯
坯(pi)(pi)(pi)料(liao)在(zai)鍛(duan)(duan)壓(ya)(ya)工(gong)藝加(jia)工(gong)過程中,變形(xing)金(jin)屬具(ju)有(you)較(jiao)軋(ya)制(zhi)工(gong)藝更好的(de)應(ying)力狀(zhuang)態(tai)條件(jian),其鑄態(tai)組織(zhi)得(de)到(dao)充分的(de)破碎,坯(pi)(pi)(pi)料(liao)中心組織(zhi)較(jiao)致密(mi),有(you)利于(yu)改善擠壓(ya)(ya)制(zhi)品(pin)的(de)內在(zai)質量。一般對于(yu)材(cai)料(liao)塑(su)性較(jiao)低(di)(di)和(he)生產(chan)批量不大(da)(da),不宜(yi)用軋(ya)制(zhi)方法供坯(pi)(pi)(pi)的(de)情況下(xia),可(ke)以(yi)采(cai)用鍛(duan)(duan)壓(ya)(ya)工(gong)藝供坯(pi)(pi)(pi)。但(dan)是,與(yu)軋(ya)制(zhi)工(gong)藝相比較(jiao),鍛(duan)(duan)壓(ya)(ya)工(gong)藝的(de)生產(chan)效率比較(jiao)低(di)(di),且坯(pi)(pi)(pi)料(liao)加(jia)工(gong)之后表面比較(jiao)粗糙,需要進行剝皮(pi)加(jia)工(gong)之后才(cai)能(neng)進行擠壓(ya)(ya),因而降低(di)(di)了產(chan)品(pin)的(de)成(cheng)材(cai)率,提(ti)高了坯(pi)(pi)(pi)料(liao)的(de)加(jia)工(gong)成(cheng)本。因此(ci),鍛(duan)(duan)坯(pi)(pi)(pi)一般只在(zai)生產(chan)高合金(jin)材(cai)料(liao)和(he)大(da)(da)尺(chi)寸的(de)擠壓(ya)(ya)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)方面得(de)到(dao)了比較(jiao)普(pu)遍的(de)應(ying)用。
3. 模(mo)鑄坯
用(yong)于擠壓鋼(gang)管和型鋼(gang)的(de)(de)模鑄(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)包(bao)括模鑄(zhu)(zhu)(zhu)圓坯(pi)(pi)、模鑄(zhu)(zhu)(zhu)方(fang)坯(pi)(pi)、模鑄(zhu)(zhu)(zhu)多角錠、離心澆鑄(zhu)(zhu)(zhu)空心坯(pi)(pi)以及電渣重(zhong)熔的(de)(de)高合(he)金坯(pi)(pi)等。采(cai)用(yong)鑄(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)擠壓的(de)(de)最大(da)好處(chu)是簡化了擠壓的(de)(de)供坯(pi)(pi)工藝,并大(da)幅度地降低了擠壓供坯(pi)(pi)的(de)(de)加(jia)工成本。但鑄(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)不(bu)宜用(yong)作擠壓型材的(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao),因為鑄(zhu)(zhu)(zhu)錠的(de)(de)縮孔(kong)和中(zhong)心疏松將引起產(chan)品的(de)(de)內部缺陷,并在整個擠壓長度上造成尺寸不(bu)一(yi)致。
由于擠壓(ya)(ya)(ya)工(gong)藝所具有(you)的最(zui)佳變(bian)(bian)形(xing)(xing)應力(li)狀態提(ti)高了材料(liao)的變(bian)(bian)形(xing)(xing)能力(li), 使擠壓(ya)(ya)(ya)過(guo)程能夠達(da)到(dao)材料(liao)的最(zui)大一次變(bian)(bian)形(xing)(xing)量(liang)(理論上擠壓(ya)(ya)(ya)比(bi)可(ke)以達(da)到(dao)200), 并且,擠壓(ya)(ya)(ya)前采用了具有(you)鐓粗功能的立式穿孔機,十(shi)分有(you)利于鑄坯(pi)的壓(ya)(ya)(ya)力(li)加工(gong)。 經(jing)擠壓(ya)(ya)(ya)變(bian)(bian)形(xing)(xing)后的制品內(nei)部粗晶組織得(de)(de)到(dao)充(chong)分的破碎,質量(liang)得(de)(de)到(dao)改善(shan)。因此, 采用鑄坯(pi)擠壓(ya)(ya)(ya)的鋼(gang)管,其力(li)學性能不亞(ya)于軋坯(pi)。
擠壓(ya)鑄(zhu)坯在大口徑鋼(gang)管的生產(chan)(chan)和低(di)塑(su)性(xing)、難變形材料的預加工作業中得(de)到了普遍(bian)的應用(yong)。并且(qie),也為(wei)高速鋼(gang)和球(qiu)墨鑄(zhu)鐵制品的生產(chan)(chan)提供了可能。 日本1957年(nian)開始在生產(chan)(chan)軸承鋼(gang)管時,成功(gong)地使用(yong)了鑄(zhu)坯。
4. 連(lian)鑄坯
連鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)的(de)應用簡 連鑄(zhu)(zhu)工(gong)藝(yi)包括水平連鑄(zhu)(zhu)和弧形連鑄(zhu)(zhu)、實(shi)心(xin)連鑄(zhu)(zhu)和空心(xin)連鑄(zhu)(zhu)。 連鑄(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)的(de)應用簡化了(le)擠壓(ya)的(de)供坯(pi)(pi)條件(jian),降(jiang)低了(le)擠壓(ya)坯(pi)(pi)料的(de)加(jia)工(gong)成本,實(shi)現(xian)了(le)擠壓(ya)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)的(de) “短流程(cheng)”。
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40~50年來,在不銹鋼生產的(de)(de)(de)(de)領域(yu),由于煉鋼、精煉和連鑄工(gong)藝(yi)技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展,尤其是(shi)最新電(dian)子技(ji)(ji)術(shu)和自動化(hua)控(kong)制技(ji)(ji)術(shu)在連鑄工(gong)藝(yi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用,如中(zhong)(zhong)間包加熱技(ji)(ji)術(shu)、結晶器電(dian)動缸(gang)非(fei)正(zheng)弦振動技(ji)(ji)術(shu)、結晶器及(ji)二冷段的(de)(de)(de)(de)聯合電(dian)磁(ci)攪拌 技(ji)(ji)術(shu)、結晶器液面自動控(kong)制技(ji)(ji)術(shu)以及(ji)在中(zhong)(zhong)間包內設置鋼液液場的(de)(de)(de)(de)控(kong)制技(ji)(ji)術(shu) (使中(zhong)(zhong)間包的(de)(de)(de)(de)熱力學物理(li)與化(hua)學因素達到最佳水(shui)平),使連鑄坯(pi)的(de)(de)(de)(de)質量得到了 很大的(de)(de)(de)(de)提高。
同時,也由于(yu)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)工藝的(de)最(zui)大特點是提高(gao)了加工材料自身(shen)的(de)變形能(neng)力,從而為(wei)連鑄(zhu)坯(pi)在擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)產(chan)品中的(de)應用(yong)(yong)(yong)提供了極為(wei)有利的(de)條件。目前,國外不少知名的(de)鋼管(guan)廠都已普遍采用(yong)(yong)(yong)連鑄(zhu)坯(pi)來生(sheng)產(chan)不銹(xiu)鋼無(wu)縫(feng)鋼管(guan),如瑞(rui)典的(de)山特維克公司(si)(si)的(de)3臺(tai) 擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)機,擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)力分別(bie)為(wei)12.5MN、17MN和34MN,分別(bie)采用(yong)(yong)(yong)不同規格(ge)(ge)的(de)不銹(xiu)鋼連鑄(zhu)坯(pi)生(sheng)產(chan)規格(ge)(ge)為(wei)Φ>15mm、ф<140mm和ф≤254mm的(de)不銹(xiu)鋼管(guan)。據資料介紹,該公司(si)(si)生(sheng)產(chan)的(de)連鑄(zhu)管(guan)坯(pi)有50%為(wei)自用(yong)(yong)(yong)外,另有50%供應歐洲市場(chang),其連鑄(zhu)坯(pi)的(de)最(zui)大規格(ge)(ge)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(xiu)鋼連鑄圓坯擠壓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(bian)認(ren)為,對于占有不銹鋼(gang)無縫鋼(gang)管市場總(zong)量中90%以(yi)上市場份(fen)額 的(de)(de)ASTM304、316、321等300系列(lie)的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)無縫鋼(gang)管的(de)(de)熱(re)擠(ji)壓(ya)生產,采用(yong)連(lian)鑄坯(pi)(pi)是(shi)擠(ji)壓(ya)供(gong)坯(pi)(pi)的(de)(de)最佳選擇。 另外,據有關資料報(bao)道,采用(yong)連(lian)鑄坯(pi)(pi)擠(ji)壓(ya)的(de)(de)鋼(gang)管,其(qi)性(xing)能指標并不亞(ya)于鍛軋(ya)坯(pi)(pi)擠(ji)壓(ya)管。連(lian)鑄坯(pi)(pi)和軋(ya)坯(pi)(pi)擠(ji)壓(ya)鋼(gang)管的(de)(de)性(xing)能比較見表(biao)2-1。
碳素鋼的連鑄坯經(jing)清(qing)除表面缺陷和噴丸去除氧化鐵皮后即可使用,合金鋼和不銹鋼則需要進行剝皮后使用。近年來采用方坯和多(duo)角形連鑄坯進行擠壓,產品的力(li)學性能和表面質量良好,大大降(jiang)低了(le)生產成本。