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(xing)管(guan)材的選擇


 成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)之前,首先(xian)要考慮的(de)因素(su)之一是對(dui)何種形式不銹鋼管(guan)(guan)材進行成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)。也就是說,是對(dui)無縫鋼管(guan)(guan),還是焊(han)接鋼管(guan)(guan)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing);是對(dui)拉(la)拔鋼管(guan)(guan),還是熱處理的(de)鋼管(guan)(guan)成(cheng)(cheng)(cheng)型(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(ci),可(ke)以肯定(ding),采(cai)用(yong)一(yi)種加工(gong)(gong)方式,使用(yong)一(yi)種成型設備是不可(ke)能加工(gong)(gong)生(sheng)產(chan)(chan)出所(suo)有材質、類(lei)型或(huo)尺寸(cun)的不銹鋼(gang)管,也(ye)不可(ke)能同時加工(gong)(gong)生(sheng)產(chan)(chan)各種性能的無縫或(huo)焊(han)接鋼(gang)管。所(suo)以,生(sheng)產(chan)(chan)費(fei)用(yong)的估(gu)算不應(ying)該基于(yu)可(ke)能生(sheng)產(chan)(chan)的不銹鋼(gang)管產(chan)(chan)品類(lei)型上,還必須考慮某(mou)種鋼(gang)管生(sheng)產(chan)(chan)設備的生(sheng)產(chan)(chan)能力(li)和經濟效益。


 易(yi)切削牌號的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)(ke)以加(jia)(jia)工(gong)(gong)成無縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan),它在尺寸(cun)方面(mian)采(cai)用擠壓的(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)比穿(chuan)(chuan)孔方法(fa)更容易(yi)達到。另一方面(mian),這些鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種由(you)于(yu)含有(you)非金(jin)屬夾雜物,是(shi)絕(jue)對(dui)不(bu)(bu)(bu)適宜采(cai)用焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方式加(jia)(jia)工(gong)(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)。具有(you)強的(de)(de)(de)(de)(de)空淬性,并有(you)較高碳(tan)含量的(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)體鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang) 20Cr13(420)和108Cr17(400C)型,可(ke)(ke)用來生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)無縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan),但(dan)不(bu)(bu)(bu)能生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),根(gen)據生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)廠的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)能力,10Cr17(430)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)既(ji)有(you)可(ke)(ke)能加(jia)(jia)工(gong)(gong)成無縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan),也(ye)可(ke)(ke)能加(jia)(jia)工(gong)(gong)為焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan),或者兩(liang)者都(dou)不(bu)(bu)(bu)可(ke)(ke)能。有(you)些工(gong)(gong)廠不(bu)(bu)(bu)愿意加(jia)(jia)工(gong)(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)400鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)。所(suo)以,440鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)(ke)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)無縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan),但(dan)不(bu)(bu)(bu)能加(jia)(jia)工(gong)(gong)成焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan),這是(shi)因為10Cr17(430)和16Cr25N(446)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)區域,有(you)較大(da)晶粒和脆化的(de)(de)(de)(de)(de)趨勢。一般來說,普通的(de)(de)(de)(de)(de)18-8期及其穩定(ding)化處理后的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)都(dou)可(ke)(ke)以用來加(jia)(jia)工(gong)(gong)制(zhi)作(zuo)無縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)或焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)。像沉淀硬化鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)這樣的(de)(de)(de)(de)(de)許(xu)多非標準鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種,由(you)于(yu)不(bu)(bu)(bu)是(shi)單相合金(jin),因此它們(men)往往不(bu)(bu)(bu)可(ke)(ke)能進行(xing)穿(chuan)(chuan)孔,就是(shi)擠壓成型也(ye)有(you)一些困難(nan),但(dan)可(ke)(ke)用焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方法(fa)順利地(di)加(jia)(jia)工(gong)(gong)制(zhi)作(zuo)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)。當鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)外徑很大(da)或者管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)壁較厚(hou)時(shi),是(shi)不(bu)(bu)(bu)能用焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方法(fa)來加(jia)(jia)工(gong)(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)。



2. 不(bu)銹鋼(gang)(gang)鋼(gang)(gang)管的回火效應(ying)


  由于(yu)冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)引起(qi)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)(gong)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua),就(jiu)意味(wei)著在隨后成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)加(jia)(jia)工(gong)(gong)要進(jin)行回火處理(li)。所以回火對成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)加(jia)(jia)工(gong)(gong)方法和(he)費用有(you)(you)(you)著直接的(de)(de)(de)影響。人們都知(zhi)道,當金(jin)屬(shu)接近或(huo)低于(yu)室溫變形時,就(jiu)會產(chan)生硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua),使金(jin)屬(shu)材料的(de)(de)(de)強度(du)和(he)硬(ying)(ying)(ying)度(du)增高(gao)。實(shi)際(ji)上,并(bing)不(bu)(bu)是所有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)都能(neng)(neng)進(jin)行所希望的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)加(jia)(jia)工(gong)(gong)的(de)(de)(de)。如(ru)鐵素體400系(xi)列不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),在冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)時,只能(neng)(neng)有(you)(you)(you)較(jiao)(jiao)(jiao)小的(de)(de)(de)變形量,否(fou)則就(jiu)會發(fa)生突然破壞或(huo)開裂。像10Cr17(430)和(he)16Cr25N(446)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)自身就(jiu)有(you)(you)(you)缺口敏感性,因(yin)此(ci)它(ta)們的(de)(de)(de)供(gong)貨(huo)(huo)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)應為退火狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)。當必須對它(ta)們進(jin)行成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)加(jia)(jia)工(gong)(gong)時,必須進(jin)行回火處理(li)。硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)馬氏(shi)(shi)(shi)體鋼(gang)(gang)(gang)也是以退火狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)供(gong)貨(huo)(huo),否(fou)則這(zhe)些(xie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)就(jiu)是以常化(hua)(hua)(hua)(hua)加(jia)(jia)固(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua),或(huo)者(zhe)以淬火加(jia)(jia)固(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)交貨(huo)(huo)。然而奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),它(ta)們能(neng)(neng)在較(jiao)(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)硬(ying)(ying)(ying)度(du)范(fan)圍供(gong)貨(huo)(huo)。表5-2列出了與奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體300系(xi)列不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)各(ge)種(zhong)回火有(you)(you)(you)關的(de)(de)(de)機械性能(neng)(neng),并(bing)不(bu)(bu)是所有(you)(you)(you)尺寸和(he)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)在回火后都可以成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)加(jia)(jia)工(gong)(gong)。然而,含(han)(han)合金(jin)量較(jiao)(jiao)(jiao)少的(de)(de)(de)12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr1Mn9Ni5(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr19Ni9(302)和(he)06Cr19Nil0(304)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)非常適合于(yu)冷(leng)拔;對于(yu)合金(jin)含(han)(han)量較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)、冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)速率(lv)低的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong),并(bing)沒有(you)(you)(you)廣泛地用于(yu)生產(chan)大于(yu)1/2冷(leng)作(zuo)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)的(de)(de)(de)回火產(chan)品。10Cr18Ni12(305)、06Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr19Ni13Mo3(317)和(he)20Cr25Ni20(310)鋼(gang)(gang)(gang)屬(shu)于(yu)后一類。隨著鎳含(han)(han)量的(de)(de)(de)增加(jia)(jia),加(jia)(jia)工(gong)(gong)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)趨勢就(jiu)會減(jian)輕(qing)。


 冷拔奧氏體不銹鋼管(guan)的(de)性能,見表5-2。


表 2.jpg


 應該提(ti)及的(de)是,一(yi)些非標準(zhun)鉻-錳奧(ao)氏體不銹鋼(gang),明顯地擴大了(le)冷拔鋼(gang)管(guan)的(de)加工(gong)范圍。


 圖5-45表示出,由(you)大尺(chi)寸(cun)鋼(gang)(gang)(gang)管經冷(leng)拔加工成小(xiao)直徑鋼(gang)(gang)(gang)管的(de)“回火-尺(chi)寸(cun)”的(de)關(guan)系圖。小(xiao)尺(chi)寸(cun)鋼(gang)(gang)(gang)管在加工生(sheng)產時(shi),這個規律(lv)可能(neng)有(you)點變化。當生(sheng)產大于退(tui)火硬度的(de)小(xiao)尺(chi)寸(cun)鋼(gang)(gang)(gang)管時(shi),特別是(shi)希(xi)望有(you)1/2冷(leng)硬性(xing)能(neng)時(shi),就應該考慮用(yong)專(zhuan)門(men)生(sheng)產小(xiao)尺(chi)寸(cun)不銹鋼(gang)(gang)(gang)管的(de)設備。


圖 45.jpg


 由(you)于原材料的利用率,即成材率是一個必(bi)要(yao)的條件,所(suo)以希望上述的基本知(zhi)識有助于提(ti)高管(guan)子的成材率。


 在冷拔不銹鋼管(guan)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。