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
成型之前,首先(xian)要考(kao)慮(lv)的因素之一是(shi)對(dui)何種形式不銹鋼(gang)(gang)管(guan)材進行成型。也就是(shi)說,是(shi)對(dui)無縫鋼(gang)(gang)管(guan),還是(shi)焊接鋼(gang)(gang)管(guan)成型;是(shi)對(dui)拉拔鋼(gang)(gang)管(guan),還是(shi)熱處(chu)理的鋼(gang)(gang)管(guan)成型。
一般來說,幾乎每一種標準牌號的不銹鋼(gang)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(ci),可以(yi)肯(ken)定,采用(yong)一種(zhong)加工(gong)方(fang)式,使用(yong)一種(zhong)成型設(she)備(bei)是不(bu)可能(neng)加工(gong)生(sheng)產(chan)出所有(you)材質、類型或(huo)尺寸的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)管(guan),也不(bu)可能(neng)同(tong)時加工(gong)生(sheng)產(chan)各種(zhong)性(xing)能(neng)的(de)(de)無縫或(huo)焊(han)接鋼(gang)管(guan)。所以(yi),生(sheng)產(chan)費用(yong)的(de)(de)估算不(bu)應該基于可能(neng)生(sheng)產(chan)的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)產(chan)品類型上,還必須(xu)考(kao)慮某種(zhong)鋼(gang)管(guan)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)的(de)(de)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)和經濟(ji)效益。
易(yi)切削(xue)牌號的(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)以加(jia)(jia)工(gong)(gong)成(cheng)無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),它在尺寸方(fang)面采(cai)用(yong)擠(ji)壓的(de)方(fang)法(fa)比穿(chuan)孔方(fang)法(fa)更容易(yi)達到。另一(yi)方(fang)面,這些(xie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種由于(yu)含有(you)非金(jin)(jin)屬夾雜(za)物,是絕對不(bu)(bu)(bu)(bu)適(shi)宜采(cai)用(yong)焊接(jie)(jie)方(fang)式加(jia)(jia)工(gong)(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)產鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)。具有(you)強的(de)空淬(cui)性,并(bing)有(you)較(jiao)高碳(tan)含量的(de)馬氏體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang) 20Cr13(420)和(he)108Cr17(400C)型,可(ke)用(yong)來(lai)(lai)生(sheng)(sheng)(sheng)產無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),但(dan)不(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)生(sheng)(sheng)(sheng)產焊接(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),根據(ju)生(sheng)(sheng)(sheng)產廠的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產能(neng)(neng)(neng)力(li),10Cr17(430)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)既有(you)可(ke)能(neng)(neng)(neng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)成(cheng)無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),也可(ke)能(neng)(neng)(neng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)為焊接(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),或(huo)(huo)者(zhe)兩者(zhe)都(dou)不(bu)(bu)(bu)(bu)可(ke)能(neng)(neng)(neng)。有(you)些(xie)工(gong)(gong)廠不(bu)(bu)(bu)(bu)愿意(yi)加(jia)(jia)工(gong)(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)產400鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)焊接(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)。所以,440鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)生(sheng)(sheng)(sheng)產無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),但(dan)不(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)成(cheng)焊接(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),這是因為10Cr17(430)和(he)16Cr25N(446)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在焊接(jie)(jie)區域,有(you)較(jiao)大(da)(da)晶粒和(he)脆(cui)化的(de)趨勢(shi)。一(yi)般來(lai)(lai)說,普通的(de)18-8期及(ji)其穩定化處(chu)理(li)后的(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)都(dou)可(ke)以用(yong)來(lai)(lai)加(jia)(jia)工(gong)(gong)制(zhi)作(zuo)無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)或(huo)(huo)焊接(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)。像沉淀硬化鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)這樣的(de)許多非標準鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種,由于(yu)不(bu)(bu)(bu)(bu)是單相合金(jin)(jin),因此它們往往不(bu)(bu)(bu)(bu)可(ke)能(neng)(neng)(neng)進行穿(chuan)孔,就是擠(ji)壓成(cheng)型也有(you)一(yi)些(xie)困(kun)難,但(dan)可(ke)用(yong)焊接(jie)(jie)方(fang)法(fa)順利地加(jia)(jia)工(gong)(gong)制(zhi)作(zuo)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)。當鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)外徑(jing)很大(da)(da)或(huo)(huo)者(zhe)管(guan)壁較(jiao)厚時,是不(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)用(yong)焊接(jie)(jie)方(fang)法(fa)來(lai)(lai)加(jia)(jia)工(gong)(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)產的(de)。
2. 不銹(xiu)鋼鋼管的回火效應
由于(yu)(yu)(yu)冷(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)引起(qi)的(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)硬(ying)(ying)(ying)化(hua),就(jiu)意味著在隨后(hou)成(cheng)(cheng)型(xing)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)要進行(xing)回(hui)(hui)火(huo)處理(li)。所(suo)(suo)(suo)以(yi)回(hui)(hui)火(huo)對成(cheng)(cheng)型(xing)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)方法和(he)(he)費用有(you)著直接的(de)影響(xiang)。人們都(dou)知道,當金屬接近或低于(yu)(yu)(yu)室溫變(bian)形時(shi),就(jiu)會產(chan)生硬(ying)(ying)(ying)化(hua),使金屬材料的(de)強(qiang)度和(he)(he)硬(ying)(ying)(ying)度增(zeng)高。實(shi)際上,并(bing)不(bu)(bu)是所(suo)(suo)(suo)有(you)的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)都(dou)能(neng)(neng)進行(xing)所(suo)(suo)(suo)希望的(de)成(cheng)(cheng)型(xing)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)的(de)。如鐵(tie)素(su)體(ti)400系(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan),在冷(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)時(shi),只(zhi)能(neng)(neng)有(you)較小的(de)變(bian)形量,否則(ze)(ze)就(jiu)會發生突(tu)然破壞或開裂。像10Cr17(430)和(he)(he)16Cr25N(446)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)自身就(jiu)有(you)缺口敏感性(xing)(xing),因此它們的(de)供貨狀(zhuang)態(tai)(tai)應為退火(huo)狀(zhuang)態(tai)(tai)。當必須對它們進行(xing)成(cheng)(cheng)型(xing)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)時(shi),必須進行(xing)回(hui)(hui)火(huo)處理(li)。硬(ying)(ying)(ying)化(hua)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)鋼(gang)也(ye)是以(yi)退火(huo)狀(zhuang)態(tai)(tai)供貨,否則(ze)(ze)這些鋼(gang)種就(jiu)是以(yi)常(chang)(chang)化(hua)加(jia)(jia)(jia)(jia)固化(hua),或者以(yi)淬火(huo)加(jia)(jia)(jia)(jia)固化(hua)狀(zhuang)態(tai)(tai)交貨。然而奧氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan),它們能(neng)(neng)在較大的(de)冷(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)硬(ying)(ying)(ying)度范圍供貨。表5-2列(lie)出了與奧氏(shi)(shi)體(ti)300系(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)各種回(hui)(hui)火(huo)有(you)關(guan)的(de)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng),并(bing)不(bu)(bu)是所(suo)(suo)(suo)有(you)尺寸和(he)(he)鋼(gang)種的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)在回(hui)(hui)火(huo)后(hou)都(dou)可(ke)以(yi)成(cheng)(cheng)型(xing)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)。然而,含(han)合(he)金量較少的(de)12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr1Mn9Ni5(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr19Ni9(302)和(he)(he)06Cr19Nil0(304)鋼(gang)種非常(chang)(chang)適合(he)于(yu)(yu)(yu)冷(leng)拔;對于(yu)(yu)(yu)合(he)金含(han)量較高、冷(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)速(su)率低的(de)鋼(gang)種,并(bing)沒有(you)廣泛地用于(yu)(yu)(yu)生產(chan)大于(yu)(yu)(yu)1/2冷(leng)作(zuo)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)狀(zhuang)態(tai)(tai)的(de)回(hui)(hui)火(huo)產(chan)品。10Cr18Ni12(305)、06Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr19Ni13Mo3(317)和(he)(he)20Cr25Ni20(310)鋼(gang)屬于(yu)(yu)(yu)后(hou)一類(lei)。隨著鎳含(han)量的(de)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia),加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)的(de)趨(qu)勢就(jiu)會減輕。
冷(leng)拔奧氏體不銹鋼管(guan)的性能,見表5-2。

應該提及的是,一(yi)些非標準鉻-錳奧氏體不銹鋼,明顯地擴大了(le)冷拔鋼管的加工范圍。
圖5-45表示出,由大(da)尺(chi)寸(cun)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)經冷(leng)拔(ba)加工成小直徑鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)“回火(huo)-尺(chi)寸(cun)”的(de)(de)關系圖。小尺(chi)寸(cun)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)在加工生產時,這個(ge)規律(lv)可能有點變(bian)化。當生產大(da)于(yu)退火(huo)硬(ying)度的(de)(de)小尺(chi)寸(cun)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)時,特別是希望有1/2冷(leng)硬(ying)性能時,就應(ying)該考慮用(yong)專門生產小尺(chi)寸(cun)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)設備。

由(you)于原材料的(de)利用率,即成材率是(shi)一(yi)個必(bi)要的(de)條件,所以希望上述的(de)基(ji)本知識有助于提高管子的(de)成材率。
在冷拔不銹(xiu)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。

