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(xing)之(zhi)前,首(shou)先要考(kao)慮的因(yin)素之(zhi)一是(shi)對(dui)何種形式不銹(xiu)鋼管(guan)材(cai)進行成型(xing)。也就是(shi)說,是(shi)對(dui)無縫(feng)鋼管(guan),還是(shi)焊接鋼管(guan)成型(xing);是(shi)對(dui)拉拔鋼管(guan),還是(shi)熱處理的鋼管(guan)成型(xing)。


 一般來說,幾乎每一種標準牌號的不銹鋼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(yin)此,可(ke)(ke)以(yi)肯定,采用(yong)一(yi)種(zhong)加(jia)工(gong)方式,使用(yong)一(yi)種(zhong)成型(xing)設備是不(bu)可(ke)(ke)能加(jia)工(gong)生產(chan)出所(suo)有材質、類(lei)型(xing)或尺寸的(de)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)(guan),也不(bu)可(ke)(ke)能同時加(jia)工(gong)生產(chan)各種(zhong)性(xing)能的(de)無(wu)縫或焊(han)接鋼管(guan)(guan)。所(suo)以(yi),生產(chan)費用(yong)的(de)估算不(bu)應(ying)該基于(yu)可(ke)(ke)能生產(chan)的(de)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)(guan)產(chan)品類(lei)型(xing)上,還必須考慮某種(zhong)鋼管(guan)(guan)生產(chan)設備的(de)生產(chan)能力和經濟(ji)效(xiao)益。


 易切削牌號的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)以加(jia)工(gong)(gong)(gong)成無(wu)(wu)(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),它(ta)在(zai)尺寸方(fang)面(mian)采用(yong)擠壓的(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)比穿(chuan)孔(kong)方(fang)法(fa)(fa)更(geng)容易達到。另(ling)一方(fang)面(mian),這(zhe)些鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種由于含(han)有(you)非金(jin)屬夾雜物,是絕對不(bu)(bu)適宜(yi)采用(yong)焊(han)接(jie)(jie)方(fang)式加(jia)工(gong)(gong)(gong)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)(de)。具有(you)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)空淬性,并有(you)較高碳(tan)含(han)量的(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏體鋼(gang)(gang)(gang)(gang) 20Cr13(420)和(he)108Cr17(400C)型,可(ke)用(yong)來(lai)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)無(wu)(wu)(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),但(dan)不(bu)(bu)能(neng)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)焊(han)接(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),根據生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)廠的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)能(neng)力,10Cr17(430)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)既有(you)可(ke)能(neng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)成無(wu)(wu)(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),也可(ke)能(neng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)為(wei)焊(han)接(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),或者(zhe)兩者(zhe)都(dou)不(bu)(bu)可(ke)能(neng)。有(you)些工(gong)(gong)(gong)廠不(bu)(bu)愿意加(jia)工(gong)(gong)(gong)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)400鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)接(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)。所以,440鋼(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)無(wu)(wu)(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),但(dan)不(bu)(bu)能(neng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)成焊(han)接(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),這(zhe)是因(yin)(yin)為(wei)10Cr17(430)和(he)16Cr25N(446)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)焊(han)接(jie)(jie)區域,有(you)較大晶粒和(he)脆化的(de)(de)(de)(de)趨勢。一般來(lai)說,普通(tong)的(de)(de)(de)(de)18-8期及其穩定化處理后的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)都(dou)可(ke)以用(yong)來(lai)加(jia)工(gong)(gong)(gong)制(zhi)作無(wu)(wu)(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)或焊(han)接(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)。像沉淀硬化鋼(gang)(gang)(gang)(gang)這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)許多非標準鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種,由于不(bu)(bu)是單相合金(jin),因(yin)(yin)此它(ta)們往往不(bu)(bu)可(ke)能(neng)進行穿(chuan)孔(kong),就是擠壓成型也有(you)一些困(kun)難,但(dan)可(ke)用(yong)焊(han)接(jie)(jie)方(fang)法(fa)(fa)順(shun)利地加(jia)工(gong)(gong)(gong)制(zhi)作不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)。當鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)(de)外徑很大或者(zhe)管(guan)壁較厚時,是不(bu)(bu)能(neng)用(yong)焊(han)接(jie)(jie)方(fang)法(fa)(fa)來(lai)加(jia)工(gong)(gong)(gong)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)的(de)(de)(de)(de)。



2. 不銹鋼(gang)鋼(gang)管的(de)回火效應(ying)


  由(you)于冷(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)引起(qi)的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)化,就(jiu)(jiu)(jiu)意味著在隨(sui)后成(cheng)(cheng)型(xing)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)要進(jin)行(xing)回(hui)(hui)(hui)火(huo)(huo)處理(li)。所以(yi)回(hui)(hui)(hui)火(huo)(huo)對成(cheng)(cheng)型(xing)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)方法和(he)(he)費(fei)用有著直接(jie)的(de)(de)影響(xiang)。人們(men)都知道,當(dang)金(jin)(jin)屬接(jie)近或(huo)低于室溫變(bian)形(xing)時,就(jiu)(jiu)(jiu)會(hui)產生硬(ying)化,使金(jin)(jin)屬材料的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)和(he)(he)硬(ying)度(du)(du)增高(gao)。實際(ji)上,并不(bu)(bu)是(shi)所有的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管都能進(jin)行(xing)所希(xi)望的(de)(de)成(cheng)(cheng)型(xing)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)的(de)(de)。如鐵素體400系列(lie)(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管,在冷(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)時,只能有較(jiao)小的(de)(de)變(bian)形(xing)量(liang),否則就(jiu)(jiu)(jiu)會(hui)發生突(tu)然破壞(huai)或(huo)開裂(lie)。像10Cr17(430)和(he)(he)16Cr25N(446)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)自身就(jiu)(jiu)(jiu)有缺口敏感性,因此它(ta)們(men)的(de)(de)供貨狀(zhuang)(zhuang)態(tai)應為退(tui)火(huo)(huo)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)。當(dang)必須對它(ta)們(men)進(jin)行(xing)成(cheng)(cheng)型(xing)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)時,必須進(jin)行(xing)回(hui)(hui)(hui)火(huo)(huo)處理(li)。硬(ying)化馬氏體鋼(gang)(gang)(gang)也(ye)是(shi)以(yi)退(tui)火(huo)(huo)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)供貨,否則這(zhe)些鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)就(jiu)(jiu)(jiu)是(shi)以(yi)常化加(jia)(jia)(jia)(jia)固化,或(huo)者(zhe)以(yi)淬火(huo)(huo)加(jia)(jia)(jia)(jia)固化狀(zhuang)(zhuang)態(tai)交貨。然而奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管,它(ta)們(men)能在較(jiao)大(da)的(de)(de)冷(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)度(du)(du)范圍供貨。表5-2列(lie)(lie)出了與奧氏體300系列(lie)(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)各種(zhong)回(hui)(hui)(hui)火(huo)(huo)有關的(de)(de)機械(xie)性能,并不(bu)(bu)是(shi)所有尺寸和(he)(he)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管在回(hui)(hui)(hui)火(huo)(huo)后都可(ke)以(yi)成(cheng)(cheng)型(xing)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)。然而,含(han)合(he)(he)金(jin)(jin)量(liang)較(jiao)少的(de)(de)12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr1Mn9Ni5(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr19Ni9(302)和(he)(he)06Cr19Nil0(304)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)非常適(shi)合(he)(he)于冷(leng)拔;對于合(he)(he)金(jin)(jin)含(han)量(liang)較(jiao)高(gao)、冷(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)化速(su)率低的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong),并沒有廣泛地用于生產大(da)于1/2冷(leng)作(zuo)硬(ying)化狀(zhuang)(zhuang)態(tai)的(de)(de)回(hui)(hui)(hui)火(huo)(huo)產品。10Cr18Ni12(305)、06Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr19Ni13Mo3(317)和(he)(he)20Cr25Ni20(310)鋼(gang)(gang)(gang)屬于后一類(lei)。隨(sui)著鎳含(han)量(liang)的(de)(de)增加(jia)(jia)(jia)(jia),加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)化的(de)(de)趨勢就(jiu)(jiu)(jiu)會(hui)減輕。


 冷拔(ba)奧氏體不銹鋼(gang)管的性能,見表5-2。


表 2.jpg


 應該提及(ji)的是,一些非(fei)標準鉻-錳奧氏(shi)體(ti)不銹鋼,明顯地(di)擴大了冷(leng)拔鋼管的加工范圍。


 圖5-45表示出,由大(da)尺(chi)(chi)寸(cun)鋼管(guan)經冷拔(ba)加工成小(xiao)直徑鋼管(guan)的“回(hui)火-尺(chi)(chi)寸(cun)”的關系圖。小(xiao)尺(chi)(chi)寸(cun)鋼管(guan)在加工生產時,這個(ge)規律可能(neng)有點變化。當生產大(da)于退火硬(ying)度的小(xiao)尺(chi)(chi)寸(cun)鋼管(guan)時,特別是希望(wang)有1/2冷硬(ying)性能(neng)時,就應該考(kao)慮用專門生產小(xiao)尺(chi)(chi)寸(cun)不銹鋼管(guan)的設備。


圖 45.jpg


 由于原材(cai)料的(de)利(li)用率(lv)(lv),即成材(cai)率(lv)(lv)是一個必要的(de)條(tiao)件,所(suo)以(yi)希望(wang)上(shang)述的(de)基本(ben)知識有助于提高(gao)管子的(de)成材(cai)率(lv)(lv)。


 在冷拔(ba)不銹鋼管加工時,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。