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. 成型管材的選(xuan)擇


 成型之前,首先要考慮的因素之一是(shi)(shi)對(dui)何種形式不銹鋼(gang)管(guan)材進行成型。也就是(shi)(shi)說,是(shi)(shi)對(dui)無縫(feng)鋼(gang)管(guan),還是(shi)(shi)焊(han)接鋼(gang)管(guan)成型;是(shi)(shi)對(dui)拉(la)拔鋼(gang)管(guan),還是(shi)(shi)熱處理的鋼(gang)管(guan)成型。


 一般來說,幾乎每一種標準牌號的不銹(xiu)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,可以(yi)肯定,采(cai)用(yong)一種(zhong)加工方式(shi),使用(yong)一種(zhong)成型(xing)設備(bei)是不(bu)(bu)可能(neng)(neng)加工生(sheng)產(chan)(chan)(chan)出(chu)所有材質、類型(xing)或(huo)尺寸的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan),也不(bu)(bu)可能(neng)(neng)同時加工生(sheng)產(chan)(chan)(chan)各種(zhong)性能(neng)(neng)的(de)(de)無縫或(huo)焊接鋼(gang)管(guan)。所以(yi),生(sheng)產(chan)(chan)(chan)費用(yong)的(de)(de)估算不(bu)(bu)應該基于可能(neng)(neng)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)產(chan)(chan)(chan)品類型(xing)上(shang),還(huan)必須(xu)考慮某種(zhong)鋼(gang)管(guan)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)設備(bei)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)能(neng)(neng)力(li)和(he)經濟效益。


 易切削(xue)牌號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)可(ke)(ke)(ke)以(yi)加(jia)工(gong)(gong)(gong)成(cheng)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan),它(ta)在尺寸方(fang)(fang)面采(cai)用(yong)(yong)擠(ji)壓的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)比穿孔(kong)方(fang)(fang)法(fa)更容易達到。另一方(fang)(fang)面,這(zhe)些(xie)鋼(gang)(gang)(gang)種由于含有(you)非(fei)金屬夾(jia)雜物,是(shi)絕(jue)對(dui)不(bu)適宜采(cai)用(yong)(yong)焊(han)接(jie)方(fang)(fang)式加(jia)工(gong)(gong)(gong)生(sheng)(sheng)產鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)。具有(you)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)空淬性,并有(you)較(jiao)高碳(tan)含量的(de)(de)(de)(de)(de)馬氏體鋼(gang)(gang)(gang) 20Cr13(420)和(he)108Cr17(400C)型,可(ke)(ke)(ke)用(yong)(yong)來(lai)(lai)生(sheng)(sheng)產無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan),但不(bu)能(neng)(neng)生(sheng)(sheng)產焊(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang),根(gen)據生(sheng)(sheng)產廠(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產能(neng)(neng)力,10Cr17(430)鋼(gang)(gang)(gang)既有(you)可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)成(cheng)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan),也可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)為焊(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan),或(huo)者兩者都不(bu)可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)。有(you)些(xie)工(gong)(gong)(gong)廠(chang)(chang)不(bu)愿意(yi)加(jia)工(gong)(gong)(gong)生(sheng)(sheng)產400鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)。所以(yi),440鋼(gang)(gang)(gang)可(ke)(ke)(ke)生(sheng)(sheng)產無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan),但不(bu)能(neng)(neng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)成(cheng)焊(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan),這(zhe)是(shi)因為10Cr17(430)和(he)16Cr25N(446)鋼(gang)(gang)(gang)在焊(han)接(jie)區(qu)域,有(you)較(jiao)大(da)晶粒和(he)脆化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)趨(qu)勢。一般來(lai)(lai)說,普通的(de)(de)(de)(de)(de)18-8期及其穩(wen)定(ding)化(hua)處(chu)理后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)都可(ke)(ke)(ke)以(yi)用(yong)(yong)來(lai)(lai)加(jia)工(gong)(gong)(gong)制(zhi)作(zuo)(zuo)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)或(huo)焊(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)(de)(de)(de)許多非(fei)標準鋼(gang)(gang)(gang)種,由于不(bu)是(shi)單相合金,因此它(ta)們往往不(bu)可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)進行穿孔(kong),就是(shi)擠(ji)壓成(cheng)型也有(you)一些(xie)困難,但可(ke)(ke)(ke)用(yong)(yong)焊(han)接(jie)方(fang)(fang)法(fa)順利地(di)加(jia)工(gong)(gong)(gong)制(zhi)作(zuo)(zuo)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)。當鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)徑(jing)很(hen)大(da)或(huo)者管(guan)壁較(jiao)厚(hou)時,是(shi)不(bu)能(neng)(neng)用(yong)(yong)焊(han)接(jie)方(fang)(fang)法(fa)來(lai)(lai)加(jia)工(gong)(gong)(gong)生(sheng)(sheng)產的(de)(de)(de)(de)(de)。



2. 不銹(xiu)鋼鋼管的回火效(xiao)應(ying)


  由(you)于冷加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)引(yin)起的(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)硬(ying)化(hua)(hua),就(jiu)意味著(zhu)(zhu)在隨后成(cheng)型加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)要(yao)進(jin)行(xing)(xing)回(hui)火(huo)(huo)處(chu)理。所(suo)以回(hui)火(huo)(huo)對成(cheng)型加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)方法(fa)和(he)(he)費(fei)用有(you)著(zhu)(zhu)直接的(de)(de)(de)影響。人們(men)都知道,當金屬(shu)(shu)接近或低(di)于室溫變形(xing)時,就(jiu)會(hui)產生(sheng)硬(ying)化(hua)(hua),使(shi)金屬(shu)(shu)材(cai)料的(de)(de)(de)強(qiang)度和(he)(he)硬(ying)度增高。實際(ji)上(shang),并(bing)不(bu)(bu)是(shi)所(suo)有(you)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管都能(neng)進(jin)行(xing)(xing)所(suo)希(xi)望的(de)(de)(de)成(cheng)型加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)的(de)(de)(de)。如(ru)鐵素體(ti)(ti)400系(xi)列不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管,在冷加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)時,只能(neng)有(you)較(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)變形(xing)量(liang),否則(ze)就(jiu)會(hui)發生(sheng)突然(ran)破壞或開裂。像10Cr17(430)和(he)(he)16Cr25N(446)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)自身就(jiu)有(you)缺口敏感性(xing),因此它們(men)的(de)(de)(de)供(gong)貨(huo)狀態(tai)應(ying)為退火(huo)(huo)狀態(tai)。當必(bi)須對它們(men)進(jin)行(xing)(xing)成(cheng)型加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)時,必(bi)須進(jin)行(xing)(xing)回(hui)火(huo)(huo)處(chu)理。硬(ying)化(hua)(hua)馬氏體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)也是(shi)以退火(huo)(huo)狀態(tai)供(gong)貨(huo),否則(ze)這些鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種就(jiu)是(shi)以常(chang)化(hua)(hua)加(jia)(jia)(jia)固(gu)化(hua)(hua),或者(zhe)以淬火(huo)(huo)加(jia)(jia)(jia)固(gu)化(hua)(hua)狀態(tai)交(jiao)貨(huo)。然(ran)而奧氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管,它們(men)能(neng)在較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)冷加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)硬(ying)度范圍供(gong)貨(huo)。表5-2列出了與(yu)奧氏體(ti)(ti)300系(xi)列不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)各(ge)種回(hui)火(huo)(huo)有(you)關(guan)的(de)(de)(de)機械性(xing)能(neng),并(bing)不(bu)(bu)是(shi)所(suo)有(you)尺寸和(he)(he)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種的(de)(de)(de)奧氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管在回(hui)火(huo)(huo)后都可(ke)以成(cheng)型加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)。然(ran)而,含(han)合金量(liang)較(jiao)少的(de)(de)(de)12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr1Mn9Ni5(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr19Ni9(302)和(he)(he)06Cr19Nil0(304)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種非常(chang)適(shi)合于冷拔;對于合金含(han)量(liang)較(jiao)高、冷加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)硬(ying)化(hua)(hua)速率低(di)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種,并(bing)沒有(you)廣泛地用于生(sheng)產大(da)于1/2冷作硬(ying)化(hua)(hua)狀態(tai)的(de)(de)(de)回(hui)火(huo)(huo)產品。10Cr18Ni12(305)、06Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr19Ni13Mo3(317)和(he)(he)20Cr25Ni20(310)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)屬(shu)(shu)于后一類。隨著(zhu)(zhu)鎳(nie)含(han)量(liang)的(de)(de)(de)增加(jia)(jia)(jia),加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)硬(ying)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)趨勢就(jiu)會(hui)減輕(qing)。


 冷拔奧氏體不銹鋼(gang)管(guan)的性能(neng),見表5-2。


表 2.jpg


 應該提及的是(shi),一些非標(biao)準(zhun)鉻-錳奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼,明顯(xian)地擴大(da)了冷拔鋼管的加工范(fan)圍(wei)。


 圖(tu)(tu)5-45表示出,由大尺寸(cun)鋼管(guan)經冷拔(ba)加工(gong)成小(xiao)直徑(jing)鋼管(guan)的(de)“回(hui)火-尺寸(cun)”的(de)關系圖(tu)(tu)。小(xiao)尺寸(cun)鋼管(guan)在(zai)加工(gong)生產時(shi),這個規(gui)律(lv)可能(neng)有(you)點變化。當生產大于退火硬(ying)度(du)的(de)小(xiao)尺寸(cun)鋼管(guan)時(shi),特別(bie)是(shi)希望有(you)1/2冷硬(ying)性(xing)能(neng)時(shi),就(jiu)應該(gai)考慮(lv)用專門生產小(xiao)尺寸(cun)不銹(xiu)鋼管(guan)的(de)設備。


圖 45.jpg


 由于原材料(liao)的(de)利用率,即成材率是一個必(bi)要的(de)條件,所以(yi)希望(wang)上述的(de)基本知(zhi)識有助于提高(gao)管(guan)子的(de)成材率。


 在冷拔不銹鋼管加工時,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。