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(guan)的材質僅僅限于標準的300和400系列不銹鋼。
1. 成型管材(cai)的選擇
成型之前,首(shou)先要考慮的因素之一是(shi)(shi)對何種形式不(bu)銹鋼管材進行成型。也就是(shi)(shi)說,是(shi)(shi)對無(wu)縫鋼管,還是(shi)(shi)焊接鋼管成型;是(shi)(shi)對拉拔鋼管,還是(shi)(shi)熱處(chu)理(li)的鋼管成型。
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,可以肯定,采用(yong)一種(zhong)(zhong)加(jia)(jia)工方式,使用(yong)一種(zhong)(zhong)成(cheng)型(xing)設(she)(she)備是不(bu)(bu)可能加(jia)(jia)工生(sheng)產(chan)出所(suo)有材質、類型(xing)或尺寸(cun)的不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan),也(ye)不(bu)(bu)可能同時加(jia)(jia)工生(sheng)產(chan)各種(zhong)(zhong)性能的無縫或焊接(jie)鋼(gang)管(guan)。所(suo)以,生(sheng)產(chan)費用(yong)的估算不(bu)(bu)應該基于可能生(sheng)產(chan)的不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)產(chan)品類型(xing)上,還必須考慮(lv)某(mou)種(zhong)(zhong)鋼(gang)管(guan)生(sheng)產(chan)設(she)(she)備的生(sheng)產(chan)能力(li)和經濟(ji)效益(yi)。
易切削(xue)牌號的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)以加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)成無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),它在尺寸方(fang)(fang)面(mian)采用(yong)擠壓(ya)的(de)(de)方(fang)(fang)法比穿孔(kong)方(fang)(fang)法更容易達到。另一方(fang)(fang)面(mian),這些鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種由于(yu)含(han)有(you)(you)非(fei)金屬夾雜(za)物,是絕對不(bu)(bu)(bu)(bu)適宜采用(yong)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)方(fang)(fang)式加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)。具有(you)(you)強的(de)(de)空淬性(xing),并有(you)(you)較(jiao)高碳含(han)量的(de)(de)馬氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang) 20Cr13(420)和108Cr17(400C)型,可(ke)用(yong)來(lai)(lai)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),但(dan)不(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),根據生(sheng)產(chan)(chan)(chan)廠的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)能(neng)(neng)(neng)力,10Cr17(430)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)既有(you)(you)可(ke)能(neng)(neng)(neng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)成無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),也可(ke)能(neng)(neng)(neng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)為焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),或者(zhe)兩者(zhe)都(dou)不(bu)(bu)(bu)(bu)可(ke)能(neng)(neng)(neng)。有(you)(you)些工(gong)(gong)(gong)廠不(bu)(bu)(bu)(bu)愿意加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)400鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)。所以,440鋼(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),但(dan)不(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)成焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),這是因為10Cr17(430)和16Cr25N(446)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)區域,有(you)(you)較(jiao)大(da)晶粒和脆化(hua)的(de)(de)趨勢。一般(ban)來(lai)(lai)說,普(pu)通的(de)(de)18-8期及其穩定化(hua)處(chu)理后的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)都(dou)可(ke)以用(yong)來(lai)(lai)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)制(zhi)作(zuo)無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)或焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)。像沉淀硬化(hua)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)這樣的(de)(de)許多(duo)非(fei)標準鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種,由于(yu)不(bu)(bu)(bu)(bu)是單(dan)相合金,因此它們往往不(bu)(bu)(bu)(bu)可(ke)能(neng)(neng)(neng)進行(xing)穿孔(kong),就是擠壓(ya)成型也有(you)(you)一些困難,但(dan)可(ke)用(yong)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)方(fang)(fang)法順利地(di)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)制(zhi)作(zuo)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)。當鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)外徑很大(da)或者(zhe)管(guan)壁較(jiao)厚時,是不(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)用(yong)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)方(fang)(fang)法來(lai)(lai)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)的(de)(de)。
2. 不銹鋼(gang)鋼(gang)管的回(hui)火效應
由(you)于冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)引起(qi)的(de)(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua),就(jiu)(jiu)意(yi)味著(zhu)在隨后(hou)成(cheng)(cheng)型(xing)加(jia)工(gong)(gong)(gong)要進行(xing)(xing)回(hui)(hui)火(huo)處(chu)理(li)(li)。所(suo)以回(hui)(hui)火(huo)對成(cheng)(cheng)型(xing)加(jia)工(gong)(gong)(gong)方法和費用(yong)(yong)有(you)著(zhu)直接(jie)的(de)(de)(de)影響。人們都(dou)知道,當(dang)金屬(shu)接(jie)近(jin)或低(di)于室溫變(bian)形(xing)時,就(jiu)(jiu)會(hui)產(chan)生硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua),使金屬(shu)材料(liao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)和硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)增高(gao)(gao)。實(shi)際上(shang),并(bing)不是(shi)所(suo)有(you)的(de)(de)(de)不銹鋼(gang)(gang)管都(dou)能(neng)進行(xing)(xing)所(suo)希望的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)型(xing)加(jia)工(gong)(gong)(gong)的(de)(de)(de)。如鐵素體(ti)(ti)(ti)400系列不銹鋼(gang)(gang)管,在冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)時,只能(neng)有(you)較小的(de)(de)(de)變(bian)形(xing)量(liang),否則(ze)就(jiu)(jiu)會(hui)發生突然破壞(huai)或開裂。像(xiang)10Cr17(430)和16Cr25N(446)不銹鋼(gang)(gang)自(zi)身就(jiu)(jiu)有(you)缺口敏感性,因此(ci)它(ta)們的(de)(de)(de)供(gong)貨狀(zhuang)(zhuang)態(tai)應為(wei)退(tui)火(huo)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)。當(dang)必(bi)須(xu)對它(ta)們進行(xing)(xing)成(cheng)(cheng)型(xing)加(jia)工(gong)(gong)(gong)時,必(bi)須(xu)進行(xing)(xing)回(hui)(hui)火(huo)處(chu)理(li)(li)。硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)也是(shi)以退(tui)火(huo)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)供(gong)貨,否則(ze)這些鋼(gang)(gang)種就(jiu)(jiu)是(shi)以常化(hua)(hua)(hua)加(jia)固化(hua)(hua)(hua),或者以淬火(huo)加(jia)固化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)交貨。然而(er)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)管,它(ta)們能(neng)在較大的(de)(de)(de)冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)范圍供(gong)貨。表5-2列出了(le)與奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)300系列不銹鋼(gang)(gang)各種回(hui)(hui)火(huo)有(you)關的(de)(de)(de)機械性能(neng),并(bing)不是(shi)所(suo)有(you)尺(chi)寸和鋼(gang)(gang)種的(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)管在回(hui)(hui)火(huo)后(hou)都(dou)可以成(cheng)(cheng)型(xing)加(jia)工(gong)(gong)(gong)。然而(er),含(han)(han)合金量(liang)較少的(de)(de)(de)12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr1Mn9Ni5(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr19Ni9(302)和06Cr19Nil0(304)鋼(gang)(gang)種非常適合于冷(leng)(leng)拔;對于合金含(han)(han)量(liang)較高(gao)(gao)、冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)速率低(di)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)種,并(bing)沒有(you)廣泛地用(yong)(yong)于生產(chan)大于1/2冷(leng)(leng)作硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)的(de)(de)(de)回(hui)(hui)火(huo)產(chan)品。10Cr18Ni12(305)、06Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr19Ni13Mo3(317)和20Cr25Ni20(310)鋼(gang)(gang)屬(shu)于后(hou)一類。隨著(zhu)鎳(nie)含(han)(han)量(liang)的(de)(de)(de)增加(jia),加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)趨勢就(jiu)(jiu)會(hui)減輕(qing)。
冷拔(ba)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼管的(de)性能,見表5-2。

應(ying)該提及的(de)是,一些非標準鉻-錳奧(ao)氏(shi)體不銹鋼(gang),明顯地(di)擴(kuo)大了(le)冷拔鋼(gang)管的(de)加工范圍。
圖(tu)5-45表示出,由(you)大(da)(da)尺寸(cun)鋼(gang)(gang)管(guan)經冷(leng)拔加(jia)(jia)工成小直徑鋼(gang)(gang)管(guan)的“回火-尺寸(cun)”的關系圖(tu)。小尺寸(cun)鋼(gang)(gang)管(guan)在加(jia)(jia)工生產時(shi),這(zhe)個規律可(ke)能(neng)有點變化。當生產大(da)(da)于(yu)退火硬度(du)的小尺寸(cun)鋼(gang)(gang)管(guan)時(shi),特別(bie)是希望有1/2冷(leng)硬性能(neng)時(shi),就(jiu)應(ying)該考慮用(yong)專(zhuan)門生產小尺寸(cun)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)的設備。

由于原材料的(de)利(li)用率(lv),即成(cheng)材率(lv)是一個必要的(de)條件,所以希望上述的(de)基本知識有助于提高管子(zi)的(de)成(cheng)材率(lv)。
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。

