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(xing)管材(cai)的選擇


 成(cheng)型(xing)之前,首先(xian)要考慮的因(yin)素之一是(shi)對(dui)何種形(xing)式不銹鋼管材進行成(cheng)型(xing)。也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo),是(shi)對(dui)無縫鋼管,還是(shi)焊接鋼管成(cheng)型(xing);是(shi)對(dui)拉拔鋼管,還是(shi)熱(re)處理的鋼管成(cheng)型(xing)。


 一般來說,幾乎每一種標準牌號的不(bu)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,可(ke)以肯定,采用(yong)一種(zhong)加工方(fang)式(shi),使用(yong)一種(zhong)成(cheng)型設(she)備是不可(ke)能加工生產(chan)(chan)出所有材質、類型或(huo)尺寸的(de)不銹鋼(gang)管,也不可(ke)能同時加工生產(chan)(chan)各種(zhong)性能的(de)無縫或(huo)焊接(jie)鋼(gang)管。所以,生產(chan)(chan)費用(yong)的(de)估算不應該基于可(ke)能生產(chan)(chan)的(de)不銹鋼(gang)管產(chan)(chan)品類型上,還(huan)必(bi)須考慮(lv)某種(zhong)鋼(gang)管生產(chan)(chan)設(she)備的(de)生產(chan)(chan)能力和經濟(ji)效(xiao)益。


 易切(qie)削牌號的不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)可(ke)以(yi)加工(gong)(gong)成(cheng)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),它(ta)在(zai)尺寸(cun)方(fang)面采用(yong)擠壓(ya)的方(fang)法(fa)(fa)比穿孔(kong)方(fang)法(fa)(fa)更容易達到。另一(yi)方(fang)面,這些(xie)鋼(gang)(gang)(gang)種由(you)于含有(you)非金(jin)屬夾雜物,是絕對(dui)不(bu)(bu)適宜采用(yong)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方(fang)式加工(gong)(gong)生(sheng)產(chan)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的。具有(you)強的空淬性,并有(you)較(jiao)高碳含量的馬氏體鋼(gang)(gang)(gang) 20Cr13(420)和(he)108Cr17(400C)型,可(ke)用(yong)來生(sheng)產(chan)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),但(dan)(dan)不(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)生(sheng)產(chan)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang),根據生(sheng)產(chan)廠(chang)的生(sheng)產(chan)能(neng)(neng)(neng)力,10Cr17(430)鋼(gang)(gang)(gang)既(ji)有(you)可(ke)能(neng)(neng)(neng)加工(gong)(gong)成(cheng)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),也可(ke)能(neng)(neng)(neng)加工(gong)(gong)為焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),或者(zhe)兩者(zhe)都不(bu)(bu)可(ke)能(neng)(neng)(neng)。有(you)些(xie)工(gong)(gong)廠(chang)不(bu)(bu)愿意加工(gong)(gong)生(sheng)產(chan)400鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)。所以(yi),440鋼(gang)(gang)(gang)可(ke)生(sheng)產(chan)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),但(dan)(dan)不(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)加工(gong)(gong)成(cheng)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),這是因為10Cr17(430)和(he)16Cr25N(446)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)區域,有(you)較(jiao)大晶(jing)粒和(he)脆化(hua)(hua)的趨勢。一(yi)般來說,普通的18-8期及其(qi)穩定化(hua)(hua)處理后的不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)都可(ke)以(yi)用(yong)來加工(gong)(gong)制作無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)或焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)。像沉淀(dian)硬化(hua)(hua)鋼(gang)(gang)(gang)這樣的許多非標準鋼(gang)(gang)(gang)種,由(you)于不(bu)(bu)是單相合金(jin),因此它(ta)們往往不(bu)(bu)可(ke)能(neng)(neng)(neng)進行穿孔(kong),就是擠壓(ya)成(cheng)型也有(you)一(yi)些(xie)困(kun)難,但(dan)(dan)可(ke)用(yong)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方(fang)法(fa)(fa)順利(li)地加工(gong)(gong)制作不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)。當(dang)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的外(wai)徑很大或者(zhe)管(guan)(guan)壁較(jiao)厚時,是不(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)用(yong)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方(fang)法(fa)(fa)來加工(gong)(gong)生(sheng)產(chan)的。



2. 不銹鋼(gang)鋼(gang)管的(de)回火效應


  由于(yu)冷(leng)(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)引起的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua),就(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)意(yi)味著在隨后成(cheng)(cheng)(cheng)型加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)要進行(xing)回(hui)(hui)火(huo)處理(li)(li)。所(suo)(suo)以(yi)(yi)回(hui)(hui)火(huo)對成(cheng)(cheng)(cheng)型加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)方法(fa)和(he)(he)費用(yong)有(you)(you)著直接的(de)(de)(de)(de)影響。人們(men)(men)都(dou)(dou)知(zhi)道,當(dang)(dang)金屬(shu)(shu)接近或低于(yu)室溫變(bian)形時(shi),就(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)會(hui)產生硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua),使(shi)金屬(shu)(shu)材料的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)和(he)(he)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)增高(gao)。實際上,并不(bu)(bu)是(shi)(shi)所(suo)(suo)有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)都(dou)(dou)能(neng)進行(xing)所(suo)(suo)希(xi)望的(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)型加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)的(de)(de)(de)(de)。如(ru)鐵素體(ti)400系(xi)列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan),在冷(leng)(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)時(shi),只能(neng)有(you)(you)較小的(de)(de)(de)(de)變(bian)形量(liang)(liang),否則就(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)會(hui)發(fa)生突然(ran)破(po)壞或開裂。像10Cr17(430)和(he)(he)16Cr25N(446)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)自身就(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)有(you)(you)缺口敏感性,因此它們(men)(men)的(de)(de)(de)(de)供貨(huo)(huo)狀(zhuang)態(tai)應為退火(huo)狀(zhuang)態(tai)。當(dang)(dang)必須對它們(men)(men)進行(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)型加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)時(shi),必須進行(xing)回(hui)(hui)火(huo)處理(li)(li)。硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)馬氏體(ti)鋼(gang)也是(shi)(shi)以(yi)(yi)退火(huo)狀(zhuang)態(tai)供貨(huo)(huo),否則這些鋼(gang)種(zhong)(zhong)就(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)是(shi)(shi)以(yi)(yi)常化(hua)(hua)(hua)(hua)加(jia)(jia)(jia)(jia)固(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua),或者以(yi)(yi)淬(cui)火(huo)加(jia)(jia)(jia)(jia)固(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)態(tai)交貨(huo)(huo)。然(ran)而奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan),它們(men)(men)能(neng)在較大(da)的(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)范(fan)圍(wei)供貨(huo)(huo)。表5-2列(lie)出了與奧氏體(ti)300系(xi)列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)各種(zhong)(zhong)回(hui)(hui)火(huo)有(you)(you)關的(de)(de)(de)(de)機械性能(neng),并不(bu)(bu)是(shi)(shi)所(suo)(suo)有(you)(you)尺寸和(he)(he)鋼(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)在回(hui)(hui)火(huo)后都(dou)(dou)可以(yi)(yi)成(cheng)(cheng)(cheng)型加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)。然(ran)而,含(han)合金量(liang)(liang)較少的(de)(de)(de)(de)12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr1Mn9Ni5(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr19Ni9(302)和(he)(he)06Cr19Nil0(304)鋼(gang)種(zhong)(zhong)非常適合于(yu)冷(leng)(leng)拔;對于(yu)合金含(han)量(liang)(liang)較高(gao)、冷(leng)(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)速(su)率低的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)種(zhong)(zhong),并沒有(you)(you)廣泛地用(yong)于(yu)生產大(da)于(yu)1/2冷(leng)(leng)作硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)(de)(de)回(hui)(hui)火(huo)產品。10Cr18Ni12(305)、06Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr19Ni13Mo3(317)和(he)(he)20Cr25Ni20(310)鋼(gang)屬(shu)(shu)于(yu)后一(yi)類(lei)。隨著鎳含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)增加(jia)(jia)(jia)(jia),加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)趨勢就(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)會(hui)減(jian)輕。


 冷拔(ba)奧氏體不(bu)銹鋼管(guan)的性(xing)能(neng),見表5-2。


表 2.jpg


 應該提及(ji)的是,一些非標準鉻(ge)-錳奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼,明顯地(di)擴大(da)了冷拔鋼管的加(jia)工(gong)范圍。


 圖5-45表示出,由大尺(chi)(chi)寸(cun)鋼管(guan)經冷拔加(jia)工成小(xiao)(xiao)直(zhi)徑鋼管(guan)的(de)(de)“回火(huo)-尺(chi)(chi)寸(cun)”的(de)(de)關系圖。小(xiao)(xiao)尺(chi)(chi)寸(cun)鋼管(guan)在(zai)加(jia)工生產時,這個規律可能有(you)點(dian)變化(hua)。當生產大于(yu)退火(huo)硬度的(de)(de)小(xiao)(xiao)尺(chi)(chi)寸(cun)鋼管(guan)時,特別是希望有(you)1/2冷硬性能時,就(jiu)應(ying)該考慮(lv)用專(zhuan)門生產小(xiao)(xiao)尺(chi)(chi)寸(cun)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)的(de)(de)設備。


圖 45.jpg


 由于原材(cai)料的(de)利用率,即成材(cai)率是一個必要的(de)條件(jian),所以希望上述的(de)基本(ben)知識有助于提高管子(zi)的(de)成材(cai)率。


 在冷拔不銹鋼管(guan)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。