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. 成型管材的選擇(ze)
成(cheng)型之(zhi)前,首先要考慮的因素之(zhi)一(yi)是對(dui)何種形式不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)材進(jin)行成(cheng)型。也就(jiu)是說,是對(dui)無(wu)縫鋼(gang)管(guan),還是焊接鋼(gang)管(guan)成(cheng)型;是對(dui)拉(la)拔鋼(gang)管(guan),還是熱處理的鋼(gang)管(guan)成(cheng)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(ke)(ke)以(yi)(yi)肯定,采(cai)用(yong)一(yi)種(zhong)加(jia)工(gong)方式,使用(yong)一(yi)種(zhong)成型(xing)設(she)備是不(bu)可(ke)(ke)能(neng)(neng)加(jia)工(gong)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)出所(suo)有材質、類型(xing)或(huo)尺(chi)寸的不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管,也不(bu)可(ke)(ke)能(neng)(neng)同時加(jia)工(gong)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)各種(zhong)性能(neng)(neng)的無縫或(huo)焊接鋼(gang)管。所(suo)以(yi)(yi),生(sheng)產(chan)(chan)(chan)費(fei)用(yong)的估(gu)算不(bu)應該基(ji)于可(ke)(ke)能(neng)(neng)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)的不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管產(chan)(chan)(chan)品類型(xing)上,還必須(xu)考(kao)慮(lv)某種(zhong)鋼(gang)管生(sheng)產(chan)(chan)(chan)設(she)備的生(sheng)產(chan)(chan)(chan)能(neng)(neng)力和經濟效(xiao)益(yi)。
易切削牌號的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)可以加工(gong)(gong)(gong)(gong)成(cheng)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),它(ta)在(zai)尺寸方(fang)(fang)(fang)(fang)面(mian)采用(yong)(yong)擠壓的(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)比(bi)穿(chuan)孔(kong)方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)更容易達到。另一(yi)方(fang)(fang)(fang)(fang)面(mian),這些(xie)(xie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種由于(yu)含有(you)(you)非金屬夾雜物,是(shi)絕對不(bu)(bu)(bu)適(shi)宜采用(yong)(yong)焊(han)接(jie)方(fang)(fang)(fang)(fang)式加工(gong)(gong)(gong)(gong)生(sheng)產(chan)(chan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)。具有(you)(you)強的(de)(de)(de)(de)空(kong)淬性,并(bing)有(you)(you)較(jiao)高碳(tan)含量的(de)(de)(de)(de)馬氏體鋼(gang)(gang)(gang)(gang) 20Cr13(420)和108Cr17(400C)型,可用(yong)(yong)來(lai)(lai)生(sheng)產(chan)(chan)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),但(dan)(dan)不(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)生(sheng)產(chan)(chan)焊(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),根據(ju)生(sheng)產(chan)(chan)廠(chang)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)(neng)(neng)力,10Cr17(430)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)既有(you)(you)可能(neng)(neng)(neng)加工(gong)(gong)(gong)(gong)成(cheng)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),也可能(neng)(neng)(neng)加工(gong)(gong)(gong)(gong)為焊(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),或(huo)者(zhe)兩者(zhe)都不(bu)(bu)(bu)可能(neng)(neng)(neng)。有(you)(you)些(xie)(xie)工(gong)(gong)(gong)(gong)廠(chang)不(bu)(bu)(bu)愿意(yi)加工(gong)(gong)(gong)(gong)生(sheng)產(chan)(chan)400鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)。所以,440鋼(gang)(gang)(gang)(gang)可生(sheng)產(chan)(chan)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),但(dan)(dan)不(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)加工(gong)(gong)(gong)(gong)成(cheng)焊(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),這是(shi)因為10Cr17(430)和16Cr25N(446)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)焊(han)接(jie)區域,有(you)(you)較(jiao)大晶粒和脆化的(de)(de)(de)(de)趨勢。一(yi)般來(lai)(lai)說,普通(tong)的(de)(de)(de)(de)18-8期及其穩定化處理后的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)都可以用(yong)(yong)來(lai)(lai)加工(gong)(gong)(gong)(gong)制作無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)或(huo)焊(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)。像沉淀硬(ying)化鋼(gang)(gang)(gang)(gang)這樣的(de)(de)(de)(de)許多(duo)非標準鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種,由于(yu)不(bu)(bu)(bu)是(shi)單相合金,因此它(ta)們(men)往往不(bu)(bu)(bu)可能(neng)(neng)(neng)進行穿(chuan)孔(kong),就是(shi)擠壓成(cheng)型也有(you)(you)一(yi)些(xie)(xie)困難,但(dan)(dan)可用(yong)(yong)焊(han)接(jie)方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)順(shun)利(li)地加工(gong)(gong)(gong)(gong)制作不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)。當鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)外(wai)徑(jing)很大或(huo)者(zhe)管(guan)(guan)(guan)壁(bi)較(jiao)厚(hou)時,是(shi)不(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)用(yong)(yong)焊(han)接(jie)方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)來(lai)(lai)加工(gong)(gong)(gong)(gong)生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)(de)。
2. 不銹鋼鋼管(guan)的回火(huo)效應
由(you)于(yu)(yu)(yu)冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)引起(qi)的(de)(de)(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)(ying)化(hua)(hua),就(jiu)(jiu)(jiu)意味(wei)著在(zai)隨(sui)后(hou)成(cheng)型(xing)加(jia)工(gong)(gong)(gong)要進(jin)行(xing)回(hui)火(huo)(huo)(huo)處(chu)(chu)理。所(suo)(suo)(suo)以(yi)回(hui)火(huo)(huo)(huo)對(dui)(dui)成(cheng)型(xing)加(jia)工(gong)(gong)(gong)方(fang)法和費用有著直接的(de)(de)(de)(de)影響。人(ren)們都(dou)知道,當金(jin)屬接近或(huo)(huo)低(di)于(yu)(yu)(yu)室(shi)溫(wen)變(bian)(bian)形(xing)時,就(jiu)(jiu)(jiu)會產生(sheng)(sheng)(sheng)硬(ying)(ying)化(hua)(hua),使(shi)金(jin)屬材料(liao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)和硬(ying)(ying)度(du)增高。實際上,并不(bu)(bu)是(shi)所(suo)(suo)(suo)有的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)都(dou)能(neng)進(jin)行(xing)所(suo)(suo)(suo)希(xi)望的(de)(de)(de)(de)成(cheng)型(xing)加(jia)工(gong)(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)。如鐵素體(ti)(ti)400系(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),在(zai)冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)時,只能(neng)有較(jiao)(jiao)小的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)形(xing)量(liang)(liang),否則就(jiu)(jiu)(jiu)會發生(sheng)(sheng)(sheng)突然破壞或(huo)(huo)開裂。像10Cr17(430)和16Cr25N(446)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)自(zi)身就(jiu)(jiu)(jiu)有缺口敏感性,因此它們的(de)(de)(de)(de)供(gong)(gong)貨(huo)(huo)狀(zhuang)態(tai)(tai)應為退(tui)火(huo)(huo)(huo)狀(zhuang)態(tai)(tai)。當必須(xu)對(dui)(dui)它們進(jin)行(xing)成(cheng)型(xing)加(jia)工(gong)(gong)(gong)時,必須(xu)進(jin)行(xing)回(hui)火(huo)(huo)(huo)處(chu)(chu)理。硬(ying)(ying)化(hua)(hua)馬氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)也是(shi)以(yi)退(tui)火(huo)(huo)(huo)狀(zhuang)態(tai)(tai)供(gong)(gong)貨(huo)(huo),否則這些鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)就(jiu)(jiu)(jiu)是(shi)以(yi)常(chang)化(hua)(hua)加(jia)固化(hua)(hua),或(huo)(huo)者(zhe)以(yi)淬火(huo)(huo)(huo)加(jia)固化(hua)(hua)狀(zhuang)態(tai)(tai)交(jiao)貨(huo)(huo)。然而(er)奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),它們能(neng)在(zai)較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)(ying)度(du)范圍(wei)供(gong)(gong)貨(huo)(huo)。表5-2列(lie)出(chu)了與奧氏(shi)體(ti)(ti)300系(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)各(ge)種(zhong)回(hui)火(huo)(huo)(huo)有關(guan)的(de)(de)(de)(de)機械性能(neng),并不(bu)(bu)是(shi)所(suo)(suo)(suo)有尺寸和鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)在(zai)回(hui)火(huo)(huo)(huo)后(hou)都(dou)可以(yi)成(cheng)型(xing)加(jia)工(gong)(gong)(gong)。然而(er),含(han)合(he)金(jin)量(liang)(liang)較(jiao)(jiao)少的(de)(de)(de)(de)12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr1Mn9Ni5(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr19Ni9(302)和06Cr19Nil0(304)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)非常(chang)適合(he)于(yu)(yu)(yu)冷(leng)拔;對(dui)(dui)于(yu)(yu)(yu)合(he)金(jin)含(han)量(liang)(liang)較(jiao)(jiao)高、冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)速率低(di)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong),并沒(mei)有廣泛地用于(yu)(yu)(yu)生(sheng)(sheng)(sheng)產大(da)于(yu)(yu)(yu)1/2冷(leng)作硬(ying)(ying)化(hua)(hua)狀(zhuang)態(tai)(tai)的(de)(de)(de)(de)回(hui)火(huo)(huo)(huo)產品。10Cr18Ni12(305)、06Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr19Ni13Mo3(317)和20Cr25Ni20(310)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)屬于(yu)(yu)(yu)后(hou)一類。隨(sui)著鎳含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)增加(jia),加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)趨勢就(jiu)(jiu)(jiu)會減(jian)輕(qing)。
冷拔奧氏體不銹鋼管的性能(neng),見表5-2。

應(ying)該提及的(de)是,一些非標準鉻-錳奧氏體不銹鋼,明顯(xian)地擴大了冷拔鋼管的(de)加工范圍。
圖5-45表示出,由(you)大(da)尺(chi)寸鋼管(guan)經冷拔加(jia)工成小(xiao)直徑鋼管(guan)的“回火(huo)-尺(chi)寸”的關(guan)系圖。小(xiao)尺(chi)寸鋼管(guan)在加(jia)工生產(chan)時,這個(ge)規律可能有點(dian)變化。當生產(chan)大(da)于(yu)退火(huo)硬(ying)度的小(xiao)尺(chi)寸鋼管(guan)時,特別是希(xi)望有1/2冷硬(ying)性能時,就應該考慮(lv)用專門生產(chan)小(xiao)尺(chi)寸不銹鋼管(guan)的設備(bei)。

由(you)于原材料的利用率(lv)(lv),即成(cheng)材率(lv)(lv)是一個必要的條件,所以希(xi)望上述的基(ji)本知識有(you)助于提高管子的成(cheng)材率(lv)(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。

