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(gang)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(de)選擇


 成(cheng)型(xing)(xing)之(zhi)(zhi)前,首先要考(kao)慮的因(yin)素之(zhi)(zhi)一(yi)是對(dui)何種形式(shi)不銹鋼管(guan)材(cai)進行成(cheng)型(xing)(xing)。也就是說,是對(dui)無縫鋼管(guan),還是焊接鋼管(guan)成(cheng)型(xing)(xing);是對(dui)拉(la)拔(ba)鋼管(guan),還是熱(re)處理的鋼管(guan)成(cheng)型(xing)(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。


 因此,可(ke)(ke)以(yi)肯定,采用一種(zhong)(zhong)(zhong)加(jia)工方式,使用一種(zhong)(zhong)(zhong)成型設(she)備(bei)是(shi)不可(ke)(ke)能(neng)加(jia)工生(sheng)(sheng)(sheng)產出所有材質、類型或(huo)尺寸(cun)的(de)不銹鋼管,也(ye)不可(ke)(ke)能(neng)同時(shi)加(jia)工生(sheng)(sheng)(sheng)產各種(zhong)(zhong)(zhong)性能(neng)的(de)無(wu)縫或(huo)焊接鋼管。所以(yi),生(sheng)(sheng)(sheng)產費(fei)用的(de)估算不應該基(ji)于(yu)可(ke)(ke)能(neng)生(sheng)(sheng)(sheng)產的(de)不銹鋼管產品(pin)類型上(shang),還必須考慮某種(zhong)(zhong)(zhong)鋼管生(sheng)(sheng)(sheng)產設(she)備(bei)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產能(neng)力(li)和經(jing)濟效益。


 易切削牌號的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)可(ke)(ke)以加(jia)(jia)工(gong)(gong)成無(wu)(wu)縫(feng)(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan),它在尺(chi)寸方(fang)(fang)面采(cai)用(yong)(yong)擠(ji)壓的(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)比(bi)穿孔方(fang)(fang)法(fa)更容易達到(dao)。另一方(fang)(fang)面,這(zhe)些(xie)鋼(gang)(gang)(gang)種由于(yu)含有非(fei)金屬夾雜物,是(shi)絕對不(bu)適宜采(cai)用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)接(jie)方(fang)(fang)式加(jia)(jia)工(gong)(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)。具(ju)有強(qiang)的(de)(de)空淬性,并有較(jiao)高碳含量的(de)(de)馬氏(shi)體鋼(gang)(gang)(gang) 20Cr13(420)和108Cr17(400C)型,可(ke)(ke)用(yong)(yong)來(lai)(lai)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)無(wu)(wu)縫(feng)(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan),但(dan)(dan)不(bu)能(neng)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)焊(han)(han)(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang),根據生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)廠的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)能(neng)力(li),10Cr17(430)鋼(gang)(gang)(gang)既有可(ke)(ke)能(neng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)成無(wu)(wu)縫(feng)(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan),也(ye)可(ke)(ke)能(neng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)為(wei)焊(han)(han)(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan),或者(zhe)兩者(zhe)都不(bu)可(ke)(ke)能(neng)。有些(xie)工(gong)(gong)廠不(bu)愿意加(jia)(jia)工(gong)(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)400鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)。所(suo)以,440鋼(gang)(gang)(gang)可(ke)(ke)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)無(wu)(wu)縫(feng)(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan),但(dan)(dan)不(bu)能(neng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)成焊(han)(han)(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan),這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)10Cr17(430)和16Cr25N(446)鋼(gang)(gang)(gang)在焊(han)(han)(han)接(jie)區域,有較(jiao)大晶粒和脆化(hua)的(de)(de)趨勢。一般來(lai)(lai)說,普通的(de)(de)18-8期及(ji)其(qi)穩定化(hua)處理后的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)都可(ke)(ke)以用(yong)(yong)來(lai)(lai)加(jia)(jia)工(gong)(gong)制(zhi)作無(wu)(wu)縫(feng)(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)或焊(han)(han)(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)。像沉淀硬化(hua)鋼(gang)(gang)(gang)這(zhe)樣的(de)(de)許多非(fei)標準鋼(gang)(gang)(gang)種,由于(yu)不(bu)是(shi)單(dan)相合金,因(yin)此它們往(wang)往(wang)不(bu)可(ke)(ke)能(neng)進行(xing)穿孔,就是(shi)擠(ji)壓成型也(ye)有一些(xie)困難,但(dan)(dan)可(ke)(ke)用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)接(jie)方(fang)(fang)法(fa)順(shun)利地(di)加(jia)(jia)工(gong)(gong)制(zhi)作不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)。當(dang)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)外徑很大或者(zhe)管(guan)壁(bi)較(jiao)厚(hou)時,是(shi)不(bu)能(neng)用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)接(jie)方(fang)(fang)法(fa)來(lai)(lai)加(jia)(jia)工(gong)(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)。



2. 不銹鋼(gang)鋼(gang)管的回(hui)火效(xiao)應


  由于冷加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)引起的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)化(hua)(hua),就意味著在(zai)隨后(hou)成(cheng)(cheng)型加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)要進(jin)行回(hui)火(huo)處(chu)理(li)。所以(yi)(yi)回(hui)火(huo)對成(cheng)(cheng)型加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)方(fang)法和(he)費用(yong)有(you)著直接的(de)(de)影(ying)響(xiang)。人們都知道,當金屬(shu)接近或低(di)于室溫(wen)變形時(shi),就會(hui)產(chan)生硬(ying)化(hua)(hua),使金屬(shu)材料的(de)(de)強度(du)和(he)硬(ying)度(du)增(zeng)(zeng)高。實際上(shang),并不是所有(you)的(de)(de)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)都能進(jin)行所希望的(de)(de)成(cheng)(cheng)型加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)的(de)(de)。如鐵素體400系列不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),在(zai)冷加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)時(shi),只能有(you)較(jiao)小的(de)(de)變形量(liang)(liang)(liang),否則就會(hui)發生突然破壞或開裂。像10Cr17(430)和(he)16Cr25N(446)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)自身(shen)就有(you)缺口敏感性(xing),因(yin)此它(ta)們的(de)(de)供(gong)貨(huo)狀態(tai)(tai)(tai)應(ying)為退(tui)火(huo)狀態(tai)(tai)(tai)。當必須對它(ta)們進(jin)行成(cheng)(cheng)型加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)時(shi),必須進(jin)行回(hui)火(huo)處(chu)理(li)。硬(ying)化(hua)(hua)馬氏(shi)體鋼(gang)(gang)(gang)(gang)也是以(yi)(yi)退(tui)火(huo)狀態(tai)(tai)(tai)供(gong)貨(huo),否則這(zhe)些(xie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)就是以(yi)(yi)常(chang)化(hua)(hua)加(jia)(jia)(jia)固化(hua)(hua),或者以(yi)(yi)淬火(huo)加(jia)(jia)(jia)固化(hua)(hua)狀態(tai)(tai)(tai)交(jiao)貨(huo)。然而(er)奧(ao)(ao)氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),它(ta)們能在(zai)較(jiao)大(da)的(de)(de)冷加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)度(du)范圍供(gong)貨(huo)。表(biao)5-2列出了與奧(ao)(ao)氏(shi)體300系列不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)各種(zhong)回(hui)火(huo)有(you)關(guan)的(de)(de)機械性(xing)能,并不是所有(you)尺寸和(he)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)在(zai)回(hui)火(huo)后(hou)都可(ke)以(yi)(yi)成(cheng)(cheng)型加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)。然而(er),含(han)(han)合(he)金量(liang)(liang)(liang)較(jiao)少的(de)(de)12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr1Mn9Ni5(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr19Ni9(302)和(he)06Cr19Nil0(304)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)非常(chang)適(shi)合(he)于冷拔;對于合(he)金含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)較(jiao)高、冷加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)化(hua)(hua)速率(lv)低(di)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong),并沒有(you)廣泛(fan)地(di)用(yong)于生產(chan)大(da)于1/2冷作硬(ying)化(hua)(hua)狀態(tai)(tai)(tai)的(de)(de)回(hui)火(huo)產(chan)品。10Cr18Ni12(305)、06Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr19Ni13Mo3(317)和(he)20Cr25Ni20(310)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)屬(shu)于后(hou)一類。隨著鎳含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia),加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)化(hua)(hua)的(de)(de)趨(qu)勢就會(hui)減輕(qing)。


 冷拔奧氏體不銹(xiu)鋼管(guan)的(de)性能,見表(biao)5-2。


表 2.jpg


 應該提及(ji)的(de)是,一(yi)些非標準鉻-錳奧氏體(ti)不銹鋼,明(ming)顯地擴大了冷拔鋼管(guan)的(de)加工范圍。


 圖5-45表示(shi)出,由大(da)尺(chi)(chi)寸(cun)鋼(gang)(gang)管(guan)經冷拔(ba)加(jia)工(gong)成小(xiao)(xiao)直(zhi)徑(jing)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)“回(hui)火-尺(chi)(chi)寸(cun)”的(de)(de)關系圖。小(xiao)(xiao)尺(chi)(chi)寸(cun)鋼(gang)(gang)管(guan)在(zai)加(jia)工(gong)生產時(shi)(shi),這個規律可(ke)能有點(dian)變(bian)化。當生產大(da)于退火硬(ying)度的(de)(de)小(xiao)(xiao)尺(chi)(chi)寸(cun)鋼(gang)(gang)管(guan)時(shi)(shi),特別是(shi)希望有1/2冷硬(ying)性能時(shi)(shi),就應該考(kao)慮用專(zhuan)門生產小(xiao)(xiao)尺(chi)(chi)寸(cun)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)設備。


圖 45.jpg


 由于(yu)原材料的利(li)用率,即成材率是(shi)一個必要的條件(jian),所以(yi)希望上述的基本知識有助于(yu)提高管子的成材率。


 在冷(leng)拔不銹鋼管加工時,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。