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。由于消除了不銹鋼(gang)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。
不銹鋼(gang)彎(wan)頭(tou)壓力(li)穿(chuan)孔法的(de)另一(yi)優點是功率消(xiao)耗(hao)少,液力(li)推鋼(gang)及徑向(xiang)軋(ya)制(zhi)結合在(zai)一(yi)起(qi)所消(xiao)耗(hao)的(de)單位(wei)變形功僅為(wei)(wei)1.8~2.2kW·h/t,而以同樣(yang)的(de)延伸率在(zai)斜軋(ya)穿(chuan)孔機上(shang)(shang)穿(chuan)孔時,則(ze)其動力(li)消(xiao)耗(hao)為(wei)(wei)12~15kW·h/t,即為(wei)(wei)前者的(de)七倍,這意味著斜軋(ya)穿(chuan)孔機上(shang)(shang)穿(chuan)孔時,約(yue)有(you)10~12kW·h/t的(de)能量白白地消(xiao)耗(hao)在(zai)作用于鋼(gang)坯(pi)及工具上(shang)(shang)的(de)復雜應力(li)上(shang)(shang)。
由于軸向(xiang)及(ji)徑向(xiang)應(ying)力(li)(li)(li)的(de)作(zuo)用,與(yu)頂(ding)頭(tou)接(jie)觸的(de)方(fang)坯的(de)中(zhong)心(xin)(xin)(xin)部分受(shou)到(dao)(dao)均勻的(de)壓(ya)應(ying)力(li)(li)(li),因此(ci)(ci)連(lian)鑄坯的(de)中(zhong)心(xin)(xin)(xin)疏松(song)受(shou)到(dao)(dao)壓(ya)縮,在(zai)(zai)中(zhong)疏松(song)不(bu)太嚴重時(shi),甚至可以(yi)彌合,因此(ci)(ci)壓(ya)力(li)(li)(li)穿孔(kong)后(hou)(hou)空(kong)心(xin)(xin)(xin)坯的(de)質(zhi)量(liang)較好,可以(yi)在(zai)(zai)任何形式的(de)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)上軋(ya)制成(cheng)具有極佳內(nei)(nei)表(biao)面(mian)(mian)質(zhi)量(liang)的(de)無(wu)縫(feng)鋼管(guan)。同時(shi),晶粒(li)組織也將(jiang)得(de)到(dao)(dao)改善,如各(ge)種鋼種的(de)10 1/2英寸 × 2 1/2英寸壓(ya)力(li)(li)(li)穿孔(kong)空(kong)心(xin)(xin)(xin)坯,在(zai)(zai)延伸機(ji)(ji)(ji)上延伸為(wei)(wei)11英寸 × 9/16英寸后(hou)(hou),經自動軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)、均整機(ji)(ji)(ji)和(he)定(ding)徑機(ji)(ji)(ji)后(hou)(hou)軋(ya)成(cheng)10 1/2英寸 × 1/4英寸的(de)成(cheng)品管(guan),壁(bi)厚公差為(wei)(wei)4%~±10%,而(er)內(nei)(nei)表(biao)面(mian)(mian)則未(wei)發現(xian)任何缺陷。此(ci)(ci)外(wai),各(ge)種鋼種的(de)11 3/4英寸 × 2 7/8英寸壓(ya)力(li)(li)(li)穿孔(kong)空(kong)心(xin)(xin)(xin)坯,在(zai)(zai)延伸機(ji)(ji)(ji)上延伸為(wei)(wei)11 1/2 英寸 × 2 英寸后(hou)(hou),經周期(qi)軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)軋(ya)成(cheng)7 5/8英寸 × 1/4英寸的(de)成(cheng)品管(guan),在(zai)(zai)任何截面(mian)(mian)處的(de)平(ping)均壁(bi)厚公差為(wei)(wei)±5%,而(er)僅在(zai)(zai)少數例(li)外(wai)情況下為(wei)(wei)±10%.經檢(jian)查,在(zai)(zai)內(nei)(nei)、外(wai)表(biao)面(mian)(mian)均未(wei)發現(xian)任何缺陷。由此(ci)(ci)可以(yi)得(de)出結論(lun):壓(ya)力(li)(li)(li)穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)可以(yi)將(jiang)各(ge)種鋼種的(de)連(lian)鑄方(fang)坯穿軋(ya)成(cheng)為(wei)(wei)質(zhi)量(liang)良好的(de)空(kong)心(xin)(xin)(xin)坯。壓(ya)力(li)(li)(li)穿孔(kong)是(shi)一種嶄新的(de)穿孔(kong)工藝,對未(wei)來的(de)無(wu)縫(feng)鋼管(guan)生產(chan)技術(shu)將(jiang)產(chan)生很大的(de)影響,其主(zhu)要(yao)優(you)點可歸(gui)納如下:
1. 使采用廉價的(de)各種鋼種的(de)連鑄坯生產(chan)無縫鋼管(guan)成為可能;
2. 可以穿孔包(bao)括不銹鋼(gang)連鑄坯在內的各種鋼(gang)種的管坯;
3. 壓力穿孔的空心坯壁厚(hou)比較均勻,具有良好的內外表(biao)面(mian)質(zhi)量;
4. 功率消耗少,僅為斜(xie)軋穿(chuan)孔工藝所消耗功率的(de)1/7.
壓力穿(chuan)(chuan)孔機(ji)的(de)延(yan)伸系數很小,平均(jun)(jun)(jun)(jun)延(yan)伸系數僅(jin)為1.1左右,這(zhe)不(bu)(bu)能不(bu)(bu)算是(shi)一(yi)個(ge)缺點(dian)。因(yin)(yin)此,要(yao)使用延(yan)伸機(ji),其一(yi)個(ge)主要(yao)作用是(shi)改善不(bu)(bu)銹鋼(gang)彎頭(tou)壁(bi)厚不(bu)(bu)均(jun)(jun)(jun)(jun),但(dan)亦(yi)有助于提高第一(yi)變形(xing)階段的(de)延(yan)伸系數。壓力穿(chuan)(chuan)孔坯的(de)壁(bi)厚不(bu)(bu)均(jun)(jun)(jun)(jun)確(que)是(shi)個(ge)大(da)問題,據意(yi)大(da)利INNSE稱(cheng),當L/S=25時,穿(chuan)(chuan)孔坯的(de)壁(bi)厚不(bu)(bu)均(jun)(jun)(jun)(jun)度不(bu)(bu)超(chao)過(guo)20%,從(cong)(cong)八(ba)幡廠的(de)樣本來看,壁(bi)厚不(bu)(bu)均(jun)(jun)(jun)(jun)約達30%.因(yin)(yin)此,日(ri)本新日(ri)鐵公司加強對這(zhe)一(yi)問題的(de)研究(jiu),連(lian)續(xu)發表關于PPM壁(bi)厚不(bu)(bu)均(jun)(jun)(jun)(jun)問題的(de)八(ba)次研究(jiu)報告,認為不(bu)(bu)銹鋼(gang)彎頭(tou)產(chan)生(sheng)壁(bi)厚不(bu)(bu)均(jun)(jun)(jun)(jun)直(zhi)接原因(yin)(yin)是(shi)頂(ding)桿(gan)前端的(de)彎曲和(he)入口導板間(jian)隙太(tai)(tai)大(da),需通過(guo)模(mo)擬軋機(ji)對最佳穿(chuan)(chuan)孔條件(jian)及(ji)工具形(xing)狀(zhuang)進行(xing)研究(jiu),才能解(jie)決。當然,從(cong)(cong)現在(zai)來看這(zhe)一(yi)研究(jiu)意(yi)義就不(bu)(bu)太(tai)(tai)大(da)了(le)。