精密钢管和碳钢的物理性能数据对比
碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型精密钢管,而略低于奥氏体型精密钢管;电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型精密钢管排序递增;线膨胀系数大小的排序也类似,奥氏体型精密钢管 而碳钢小;碳钢、铁素体型和马氏体型精密钢管有磁性,奥氏体型精密钢管无磁性,但其冷加工硬化生成成氏体相变时将会产生磁性,可用热处理方法来这种马氏体组织而恢复其无磁性。
奥氏体型精密钢管与碳钢相比,具有下列特点:
1)高的电阻率,约为碳钢的5倍。
2)大的线膨胀系数,比碳钢大40%,并随着温度的升高,线膨胀系数的数值也相应地提高。
3)低的热导率,约为碳钢的1/3。
精密钢管无张力减径
在多机架的减径机中对空心荒管进行的不带芯棒、不带张力的连轧工序,目的是获得小直径的长管材,以扩大产品规格和提高机组生产能力。无张力减径机和纵轧定径机(见管材定径)相同,但减径机的机架数目多达15~22架。
减径机轧制空心荒管的过程如图1所示。管子喂入轧辊后与孔型侧壁abcd四点接触,之后产生压扁变形。压扁变形是指管子截面积不变化,仅形状由圆变为椭圆,属于塑性弯曲。到管子与孔型壁相接触时压扁停止,减径变形开始,直至管子离开变形区。无张力减径机每架变形量较小,一般延伸系数不超过1.03~1.055。轧制薄壁管时变形过大会产生轧折缺陷。(图2)
经无张力减径后管壁要增厚,减径前后的壁厚关系可用以下经验公式确定:
对于壁厚小于15mm的成品管
S0=S[1-0.0044(D0-D)]
对于壁厚大于15mm的成品管
S0=S-(D0-D)/14.9
式中D0、D分别为减径前后管子的直径;S0、S分别为减径前后的壁厚。用上式求出的壁厚变化值含有平均值的意义,因为实际壁厚变化沿孔型周边的分布是不均匀的,如图3所示。由图3可见,增厚值以辊缝处(Ⅲ一Ⅲ截面) ,孔型顶部(I—I截面)小,在45。方向(Ⅱ一Ⅱ截面)次之。由于减径机为连轧机,成品管终的壁增厚由各架累积而成,累积后壁厚分布是45。方向处壁厚小。(见图4)
精密钢管均整
在斜轧(均整)机上轧制由自动轧管机轧出的管子,以壁厚不均以及研磨精密钢管内外表面的工序。均整机为二辊或三辊式斜轧机,使用固定顶头。三辊均整机的优点是,轧制时可取较大的减壁量,产量高,轧出的管子尺寸精度较高。一般管材均整后直径有些增加,壁厚略减小,长度稍有缩短,当管壁压缩量较大时则长度增加。二辊均整机的变形过程如图所示。整个变形区分为4个区。I为减径区,该区一般很短。Ⅱ为管壁压下(扩径)区,由于均整机顶头略大于来料的内径,在该区管材首先和顶头圆弧部分相接触,然后随着金属进入变形区,在顶头的圆弧部分与轧辊之间压缩管壁;到顶头的圆柱部分时虽然顶头母线和轧辊圆柱段母线相平行,但由于轧辊轴线倾斜于轧制轴线,因而顶头与轧辊间的间隙是逐渐减小的(到交叉点为止),因而在这区段内管壁仍受量压下。Ⅲ为展轧区。在该区中展轧管壁,以改善内外表面质量。Ⅳ区为管材转圆区。
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