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(tou)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。
不銹鋼彎頭壓力(li)穿(chuan)孔法(fa)的(de)(de)另一優點是功率消耗(hao)少,液力(li)推鋼及徑(jing)向軋制結合在一起所消耗(hao)的(de)(de)單(dan)位(wei)變形功僅為1.8~2.2kW·h/t,而以同(tong)樣的(de)(de)延伸率在斜(xie)軋穿(chuan)孔機(ji)上(shang)穿(chuan)孔時,則其動力(li)消耗(hao)為12~15kW·h/t,即為前者(zhe)的(de)(de)七倍,這(zhe)意味著斜(xie)軋穿(chuan)孔機(ji)上(shang)穿(chuan)孔時,約有(you)10~12kW·h/t的(de)(de)能量白白地(di)消耗(hao)在作用于鋼坯及工具上(shang)的(de)(de)復雜應力(li)上(shang)。
由(you)(you)于(yu)軸(zhou)向及(ji)徑(jing)向應力的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),與(yu)頂(ding)頭接觸的(de)(de)(de)(de)方坯的(de)(de)(de)(de)中心(xin)部分受到(dao)均(jun)勻的(de)(de)(de)(de)壓(ya)應力,因此(ci)連(lian)鑄(zhu)坯的(de)(de)(de)(de)中心(xin)疏松受到(dao)壓(ya)縮,在(zai)中疏松不太嚴重時,甚至可以(yi)彌合,因此(ci)壓(ya)力穿(chuan)(chuan)孔后(hou)空(kong)(kong)心(xin)坯的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量較(jiao)好,可以(yi)在(zai)任(ren)(ren)何形(xing)式的(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)上軋(ya)(ya)(ya)制成(cheng)具(ju)有極佳內表面質(zhi)量的(de)(de)(de)(de)無縫鋼(gang)管(guan)。同時,晶粒組(zu)織也將得到(dao)改善,如(ru)各種(zhong)鋼(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)10 1/2英(ying)(ying)寸(cun)(cun) × 2 1/2英(ying)(ying)寸(cun)(cun)壓(ya)力穿(chuan)(chuan)孔空(kong)(kong)心(xin)坯,在(zai)延(yan)伸(shen)機(ji)(ji)上延(yan)伸(shen)為11英(ying)(ying)寸(cun)(cun) × 9/16英(ying)(ying)寸(cun)(cun)后(hou),經(jing)自動軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)、均(jun)整機(ji)(ji)和定徑(jing)機(ji)(ji)后(hou)軋(ya)(ya)(ya)成(cheng)10 1/2英(ying)(ying)寸(cun)(cun) × 1/4英(ying)(ying)寸(cun)(cun)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)品(pin)管(guan),壁(bi)(bi)厚(hou)公差(cha)為4%~±10%,而內表面則(ze)未發現任(ren)(ren)何缺陷(xian)。此(ci)外,各種(zhong)鋼(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)11 3/4英(ying)(ying)寸(cun)(cun) × 2 7/8英(ying)(ying)寸(cun)(cun)壓(ya)力穿(chuan)(chuan)孔空(kong)(kong)心(xin)坯,在(zai)延(yan)伸(shen)機(ji)(ji)上延(yan)伸(shen)為11 1/2 英(ying)(ying)寸(cun)(cun) × 2 英(ying)(ying)寸(cun)(cun)后(hou),經(jing)周期(qi)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)軋(ya)(ya)(ya)成(cheng)7 5/8英(ying)(ying)寸(cun)(cun) × 1/4英(ying)(ying)寸(cun)(cun)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)品(pin)管(guan),在(zai)任(ren)(ren)何截面處的(de)(de)(de)(de)平(ping)均(jun)壁(bi)(bi)厚(hou)公差(cha)為±5%,而僅(jin)在(zai)少(shao)數例外情況下為±10%.經(jing)檢查,在(zai)內、外表面均(jun)未發現任(ren)(ren)何缺陷(xian)。由(you)(you)此(ci)可以(yi)得出結論(lun):壓(ya)力穿(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)可以(yi)將各種(zhong)鋼(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)連(lian)鑄(zhu)方坯穿(chuan)(chuan)軋(ya)(ya)(ya)成(cheng)為質(zhi)量良好的(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)心(xin)坯。壓(ya)力穿(chuan)(chuan)孔是一種(zhong)嶄新的(de)(de)(de)(de)穿(chuan)(chuan)孔工藝,對未來的(de)(de)(de)(de)無縫鋼(gang)管(guan)生(sheng)產(chan)技術將產(chan)生(sheng)很大的(de)(de)(de)(de)影(ying)響,其主要(yao)優點可歸納如(ru)下:
1. 使(shi)采(cai)用廉價的各種鋼種的連鑄坯生產無(wu)縫鋼管成(cheng)為(wei)可能;
2. 可以穿孔包(bao)括不銹(xiu)鋼連鑄坯在內(nei)的(de)各種(zhong)鋼種(zhong)的(de)管坯;
3. 壓力穿孔的(de)空心(xin)坯壁厚比(bi)較均勻,具(ju)有(you)良好的(de)內外(wai)表面質(zhi)量;
4. 功(gong)率消耗少,僅為斜(xie)軋穿孔工藝所消耗功(gong)率的1/7.
壓力(li)穿(chuan)孔(kong)機的(de)(de)延伸(shen)(shen)系(xi)數(shu)(shu)很小,平(ping)均(jun)延伸(shen)(shen)系(xi)數(shu)(shu)僅為1.1左(zuo)右,這不能不算是一(yi)(yi)個(ge)(ge)缺點。因此,要使用(yong)延伸(shen)(shen)機,其(qi)一(yi)(yi)個(ge)(ge)主(zhu)要作用(yong)是改善不銹鋼彎頭壁(bi)厚(hou)(hou)不均(jun),但(dan)亦有助于提高(gao)第一(yi)(yi)變形(xing)階段的(de)(de)延伸(shen)(shen)系(xi)數(shu)(shu)。壓力(li)穿(chuan)孔(kong)坯的(de)(de)壁(bi)厚(hou)(hou)不均(jun)確(que)是個(ge)(ge)大(da)問(wen)題(ti),據(ju)意(yi)大(da)利INNSE稱,當L/S=25時,穿(chuan)孔(kong)坯的(de)(de)壁(bi)厚(hou)(hou)不均(jun)度不超過20%,從八(ba)幡廠的(de)(de)樣本來看(kan),壁(bi)厚(hou)(hou)不均(jun)約達(da)30%.因此,日本新日鐵公司加強對(dui)這一(yi)(yi)問(wen)題(ti)的(de)(de)研(yan)究(jiu),連續發表關于PPM壁(bi)厚(hou)(hou)不均(jun)問(wen)題(ti)的(de)(de)八(ba)次(ci)研(yan)究(jiu)報(bao)告(gao),認為不銹鋼彎頭產生壁(bi)厚(hou)(hou)不均(jun)直接原因是頂(ding)桿前端的(de)(de)彎曲和入口導板間隙(xi)太(tai)大(da),需通過模(mo)擬軋機對(dui)最佳穿(chuan)孔(kong)條件及工具形(xing)狀進行研(yan)究(jiu),才能解決。當然(ran),從現在來看(kan)這一(yi)(yi)研(yan)究(jiu)意(yi)義就不太(tai)大(da)了。