試驗時所采用的不銹鋼彎頭的材質為:St35、46Mn5(生產N80高強管)、10CrMo9、304不銹鋼和中鉻合金鋼。以上各種鋼種的連鑄坯穿孔后,對其金屬組織不產生任何損壞。由于消除了不(bu)銹鋼彎頭拉伸壓力、切向應力及連續滑移現象,而只有徑向的和軸向的壓應力作用在方坯表面上,因此金屬組織得到了改善;而在方坯中原已存在的表面缺陷也不再發展。
不銹(xiu)鋼(gang)彎(wan)頭壓力(li)(li)穿(chuan)孔法(fa)的(de)另(ling)一(yi)優點是功(gong)率(lv)消(xiao)耗少,液力(li)(li)推鋼(gang)及徑(jing)向軋(ya)制(zhi)結合(he)在一(yi)起所消(xiao)耗的(de)單(dan)位變(bian)形(xing)功(gong)僅為(wei)1.8~2.2kW·h/t,而(er)以同(tong)樣的(de)延伸率(lv)在斜(xie)軋(ya)穿(chuan)孔機上(shang)穿(chuan)孔時,則(ze)其動力(li)(li)消(xiao)耗為(wei)12~15kW·h/t,即為(wei)前(qian)者的(de)七倍,這意味著斜(xie)軋(ya)穿(chuan)孔機上(shang)穿(chuan)孔時,約有10~12kW·h/t的(de)能(neng)量白白地(di)消(xiao)耗在作用于鋼(gang)坯及工具上(shang)的(de)復雜(za)應(ying)力(li)(li)上(shang)。
由于(yu)軸向及徑向應力(li)的(de)(de)作用(yong),與頂(ding)頭接觸的(de)(de)方(fang)坯(pi)的(de)(de)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)部分受到均(jun)勻的(de)(de)壓(ya)應力(li),因此(ci)連鑄(zhu)坯(pi)的(de)(de)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)疏(shu)松受到壓(ya)縮(suo),在(zai)(zai)(zai)中(zhong)(zhong)疏(shu)松不太嚴(yan)重時,甚(shen)至(zhi)可(ke)以(yi)彌(mi)合,因此(ci)壓(ya)力(li)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)后空(kong)心(xin)(xin)(xin)坯(pi)的(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)較好(hao),可(ke)以(yi)在(zai)(zai)(zai)任何形式的(de)(de)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)上(shang)(shang)軋(ya)制成(cheng)具有(you)極佳內(nei)(nei)表面質(zhi)(zhi)量(liang)的(de)(de)無縫鋼(gang)管(guan)(guan)。同時,晶粒組織也將得到改善,如各(ge)種鋼(gang)種的(de)(de)10 1/2英(ying)(ying)寸(cun)(cun) × 2 1/2英(ying)(ying)寸(cun)(cun)壓(ya)力(li)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)空(kong)心(xin)(xin)(xin)坯(pi),在(zai)(zai)(zai)延(yan)(yan)伸(shen)機(ji)(ji)上(shang)(shang)延(yan)(yan)伸(shen)為11英(ying)(ying)寸(cun)(cun) × 9/16英(ying)(ying)寸(cun)(cun)后,經(jing)(jing)自動軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)、均(jun)整機(ji)(ji)和定徑機(ji)(ji)后軋(ya)成(cheng)10 1/2英(ying)(ying)寸(cun)(cun) × 1/4英(ying)(ying)寸(cun)(cun)的(de)(de)成(cheng)品管(guan)(guan),壁(bi)厚公(gong)(gong)差為4%~±10%,而內(nei)(nei)表面則未(wei)發現任何缺(que)陷(xian)。此(ci)外,各(ge)種鋼(gang)種的(de)(de)11 3/4英(ying)(ying)寸(cun)(cun) × 2 7/8英(ying)(ying)寸(cun)(cun)壓(ya)力(li)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)空(kong)心(xin)(xin)(xin)坯(pi),在(zai)(zai)(zai)延(yan)(yan)伸(shen)機(ji)(ji)上(shang)(shang)延(yan)(yan)伸(shen)為11 1/2 英(ying)(ying)寸(cun)(cun) × 2 英(ying)(ying)寸(cun)(cun)后,經(jing)(jing)周期(qi)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)軋(ya)成(cheng)7 5/8英(ying)(ying)寸(cun)(cun) × 1/4英(ying)(ying)寸(cun)(cun)的(de)(de)成(cheng)品管(guan)(guan),在(zai)(zai)(zai)任何截面處的(de)(de)平均(jun)壁(bi)厚公(gong)(gong)差為±5%,而僅在(zai)(zai)(zai)少數例外情況下為±10%.經(jing)(jing)檢(jian)查,在(zai)(zai)(zai)內(nei)(nei)、外表面均(jun)未(wei)發現任何缺(que)陷(xian)。由此(ci)可(ke)以(yi)得出結論:壓(ya)力(li)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)可(ke)以(yi)將各(ge)種鋼(gang)種的(de)(de)連鑄(zhu)方(fang)坯(pi)穿(chuan)(chuan)軋(ya)成(cheng)為質(zhi)(zhi)量(liang)良好(hao)的(de)(de)空(kong)心(xin)(xin)(xin)坯(pi)。壓(ya)力(li)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)是一種嶄(zhan)新的(de)(de)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)工藝,對未(wei)來的(de)(de)無縫鋼(gang)管(guan)(guan)生(sheng)產(chan)技術將產(chan)生(sheng)很大的(de)(de)影響,其主要優點(dian)可(ke)歸納如下:
1. 使(shi)采(cai)用廉價(jia)的(de)各種鋼種的(de)連鑄坯生產(chan)無縫鋼管成為可能;
2. 可以穿孔包括不銹(xiu)鋼連鑄坯(pi)在內的(de)(de)各種(zhong)鋼種(zhong)的(de)(de)管坯(pi);
3. 壓力穿(chuan)孔(kong)的空心(xin)坯壁厚(hou)比較均勻,具有良好的內外表面質量(liang);
4. 功率消(xiao)耗(hao)(hao)少,僅為斜(xie)軋穿孔(kong)工藝所消(xiao)耗(hao)(hao)功率的1/7.
壓(ya)力穿(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)的(de)(de)延(yan)(yan)伸(shen)系數很小,平均延(yan)(yan)伸(shen)系數僅為(wei)1.1左右,這(zhe)不(bu)(bu)(bu)能(neng)不(bu)(bu)(bu)算是(shi)(shi)一(yi)個缺點。因此,要(yao)(yao)使用延(yan)(yan)伸(shen)機(ji)(ji),其一(yi)個主要(yao)(yao)作(zuo)用是(shi)(shi)改善不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)彎(wan)頭(tou)壁厚(hou)不(bu)(bu)(bu)均,但亦有助于提高第一(yi)變形階(jie)段的(de)(de)延(yan)(yan)伸(shen)系數。壓(ya)力穿(chuan)(chuan)孔坯的(de)(de)壁厚(hou)不(bu)(bu)(bu)均確是(shi)(shi)個大(da)問(wen)題(ti)(ti),據意大(da)利INNSE稱(cheng),當L/S=25時,穿(chuan)(chuan)孔坯的(de)(de)壁厚(hou)不(bu)(bu)(bu)均度不(bu)(bu)(bu)超過(guo)20%,從(cong)八幡廠(chang)的(de)(de)樣本來看(kan)(kan),壁厚(hou)不(bu)(bu)(bu)均約達30%.因此,日本新日鐵公司(si)加強(qiang)對這(zhe)一(yi)問(wen)題(ti)(ti)的(de)(de)研究(jiu)(jiu),連續發表(biao)關于PPM壁厚(hou)不(bu)(bu)(bu)均問(wen)題(ti)(ti)的(de)(de)八次研究(jiu)(jiu)報告,認(ren)為(wei)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)彎(wan)頭(tou)產生壁厚(hou)不(bu)(bu)(bu)均直接原因是(shi)(shi)頂(ding)桿(gan)前端的(de)(de)彎(wan)曲(qu)和入口(kou)導(dao)板間隙太大(da),需通過(guo)模擬軋機(ji)(ji)對最(zui)佳穿(chuan)(chuan)孔條件(jian)及(ji)工(gong)具形狀進行(xing)研究(jiu)(jiu),才(cai)能(neng)解決。當然,從(cong)現在來看(kan)(kan)這(zhe)一(yi)研究(jiu)(jiu)意義(yi)就不(bu)(bu)(bu)太大(da)了。

