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。
精密钢管的冷拔
拔制管材的各种常规方法如图1所示。
(1)无芯棒拔管,用于只减小管子外径。
(2)不动短芯棒拔管,用于同时减小管子外径和壁厚;这种方法由于芯棒固定,且使用固定外模,摩擦阻力大,拔制力大,道次变形量小;优点是拔制方法简单,故被广泛应用。
(3)浮动芯棒拔管,常用于卷筒拔管,能生产很长的管子(100m以上)。浮动芯棒拔制时拔制力较小,可提高道次变形量;由于不存在拉杆的限制,可带芯棒拔制直径很小的管子。
(4)长芯棒拔管,拔管时由于芯棒同管子一起运动,基本上了芯捧上的摩擦阻力,因而可降低拔制力和增加道次变形量;芯棒运动还可降低管子内表面粗糙度;长芯棒拔管的缺点是对芯棒要求严格,且拔后要脱棒。脱棒的方法有两种:一种是在斜轧机上将管子和芯棒一起展轧,使管子少量扩径,之后在抽棒机上将芯棒抽出;另一种是利用双模拔制来进行抽芯棒前的扩径(见图2),后一个模子是附加模,通过附加模时管壁只有很小的变形量,管子直径稍有扩大,可降低脱棒时的脱棒力;也可用两个四辊滚模进行展轧脱棒。
(5)扩径拔管,管子壁厚减小,直径增大,管长有些缩短;扩径拔管时,管子固定不动而拉杆带动芯棒从管内通过。
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精密钢管挤压润滑
在挤压管材时对挤压杆和穿孔针都要进行润滑。铅管挤压时用动物脂润滑。挤压铝及铝合金管的润滑剂为汽缸油(70%~90%)和片状石墨(10%~25%)混合物,还可添加10%~20%的铅丹或10%左右的石墨粉。镁及镁合金、锌及锌合金管材挤压时可用石墨和油的混合物润滑。挤压铜管一般用机油和石墨混合物作润滑剂。挤压钛及钛合金管时多采用玻璃润滑剂润滑。挤压锆管时常在锭外加上黄铜套筒作润滑剂,以油-石墨混合物作辅助润滑剂,也可在盐浴中加热锭坯后再涂一层玻璃膜。挤压纯镍、低合金化镍合金、镍-铬-钼合金和镍-铜-铁合金管时,在以玻璃润滑剂润滑之前,应用硬脂酸和石墨混合物润滑挤压筒、挤压模和挤压杆。挤压碳精密钢管时用油-石墨-盐混合物作润滑剂,挤压合金精密钢管时则用玻璃作润滑剂(见挤压润滑)。玻璃润滑剂的使用方法有涂层法、玻璃粉滚粘法和玻璃布包覆法3种。涂层法是在锭坯上涂一层玻璃液体,或直接将锭坯浸入玻璃液体中。滚粘法是使锭坯沿着均匀撒有玻璃粉的倾斜工作面上滚过,使玻璃粉粘附于锭坯的侧表面上。包覆法是将玻璃布包于热锭坯上。这3种润滑方法用于润滑挤压筒。挤压模的润滑方法是在模工作面与锭坯之间放置一只厚3~10mm、内孔稍大于模孔的玻璃垫。对穿孔针的润滑可将玻璃布包覆在针的涂有沥青的工作段上。
坯料选择也是挤压管材时的一个重要程序,其中包括锭坯种类的选择、断面尺寸的确定和挤压前的预处理。