精密钢管生产中爆裂原因
管材生产中穿透管壁的突发性纵向开裂,通常出现在空拔管中。因为空拔后管材外表面存在较大的切向拉伸残余应力(见管材冷拔变形原理)。管壁厚和气温低时发生空拔爆裂倾向更大。为防止纵裂缺陷,空拔时减径量不能过大,连拔道次要少,拔后应及时烘烤或退火。为防止精密钢管爆裂也可采用滚模拔制。(见管材冷轧冷拔)
精密钢管耐腐蚀的原因
所有金属都和大气中的氧气进行反应,在表面形成氧化膜。不幸的是,在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化,使锈蚀不断扩大,终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属(例如,锌,镍和铬)进行电镀来保证碳钢表面,但是,正如人们所知道的那样,这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏,下面的钢便开始锈蚀。
精密钢管的耐腐蚀性取决于铬,但是因为铬是钢的组成部分之一,所以保护方法不尽相同。
在铬的添加量达到10.5%时,钢的耐大气腐蚀性能显著增加,但铬含量更高时,尽管仍可提高耐腐蚀性,但不明显。原因是用铬对钢进行合金化处理时,把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面,防止进一步地氧化。这种氧化层极薄,透过它可以看到钢表面的自然光泽,使精密钢管具有独特的表面。而且,如果损坏了表层,所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理,重新形成这种氧化物"钝化膜",继续起保护作用。
因此,所有的精密钢管元素都具有一种共同的特性,即铬含量均在10.5%以上。
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精密钢管的力学性能
不论精密钢管板还是耐热钢板,奥氏体型的钢板的综合性能 ,既有足够的强度,又有极好的塑性同时硬度也不高,这也是它们被广泛采用的原因之一。奥氏体型精密钢管同绝大多数的其它金属材料相似,其抗拉强度、屈服强度和硬度,随着温度的降低而提高;塑性则随着温度降低而减小。其抗拉强度在温度15~80°C范围内增长是较为均匀的。更重要的是:随着温度的降低,其冲击韧度减少缓慢,并不存在脆性转变温度。所以精密钢管在低温时能保持足够的塑性和韧性。
精密钢管定心
热轧无缝管时管坯穿孔前在管坯前端加工出一个浅圆孔的工序,目的是有利于穿孔时顶头鼻部对准管坯轴线,减少毛管的前端壁厚不均,同时改善二次咬入。(见斜轧穿孔原理)定心方法有两种,即热定心和冷定心。热定心是指用压缩空气或液压在热状态下冲孔(挤孔)。设备放置在穿孔机前台处。这种方法生产效率高,设备简单,同时由于冲头(挤头)形状与顶头鼻部形状相适应,能获得良好的定心孔形状.
冷定心是指在专门机床钻孔。冷定心仅在生产高合金钢和重要用途精密钢管时采用。冷定心时如果钻孔形状不当,穿孔时很容易产生定心内折叠缺陷(见内外折叠)。定心孔直径一般取(0.15~0.25)dz比(dz为坯料直径)。定心孔深度由定心目的而定,一般碳精密钢管坯定心目的主要是为了减小毛管前端壁厚不均,因此深度取得浅。而高合金精密钢管坯还要增加顶头前压缩量,因此取得深。