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如何增加冷拔管的冷催性?
(1)固溶强化元素
磷升高韧性一脆性转化温度;还有钼、钛和钒;含量低时影响不大而含量高时升高韧性一脆性转化温度的元素有,硅、铬和铜;降低韧性一脆性转化温度的有镍,先降低后升高韧性一脆性转化温度的有锰。
(2)形成第二相的元素
以第二相增加冷拔管冷脆重要的元素为碳,冷拔管中碳含量增加,珠光体含量增加,平均每增加1%珠光体体积,韧性一脆性转化温度平均升高2.2℃。铁素体一珠光体钢中碳含量对脆性的影响。加入钛、铌和钒等合金化元素,形成弥散分布的氮化物或碳氮化物,引起冷拔管的韧性一脆性转化温度上升。
(3)晶粒尺寸
影响韧性一脆性转化温度,随晶粒粗化,韧性一脆性转化温度升高。细化晶粒则降低冷拔管的冷脆倾向,这是广为应用的方法。
(1)固溶强化元素
磷升高韧性一脆性转化温度;还有钼、钛和钒;含量低时影响不大而含量高时升高韧性一脆性转化温度的元素有,硅、铬和铜;降低韧性一脆性转化温度的有镍,先降低后升高韧性一脆性转化温度的有锰。
(2)形成第二相的元素
以第二相增加冷拔管冷脆重要的元素为碳,冷拔管中碳含量增加,珠光体含量增加,平均每增加1%珠光体体积,韧性一脆性转化温度平均升高2.2℃。铁素体一珠光体钢中碳含量对脆性的影响。加入钛、铌和钒等合金化元素,形成弥散分布的氮化物或碳氮化物,引起冷拔管的韧性一脆性转化温度上升。
(3)晶粒尺寸
影响韧性一脆性转化温度,随晶粒粗化,韧性一脆性转化温度升高。细化晶粒则降低冷拔管的冷脆倾向,这是广为应用的方法。
冷拔钢管是钢管的一种,即其按生产工艺的不同分类的一种,区别于热轧(扩)管。在毛管坯或原料管扩径的过程中通过多道次的冷拔加工而成,通常在0.5~100T的单链式或双链式冷拔机上进行。冷轧(拨)钢管除分一般钢管、低中压锅炉钢管、高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、机械加工管、厚壁管、小口径加内模冷拔管其它钢管外,还包括碳素薄壁钢管、合金薄壁钢管、不锈薄壁钢管、异型钢管。冷拔钢管其外径可以到6mm,壁厚可到0.25mm,薄壁管外径可到5mm壁厚小于0.25mm尺寸,精度以及表面质量均明显优于热轧(扩)管,但受工艺制约,其口径以及长度均受到一定限制。
冷拔加工钢管正是发生了加工硬化。冷拔时金属发生塑性变形,晶体内部有多个滑移系启动,位错运动彼此拦截,许多位错被钉扎住,造成位错塞积,同时位错源停止动作。上述一系列过程导致了位错的可动性降低,晶体中的位错密度显著增加。当塑性变形进一步发生,应力增加并足以使钉扎的位错开始运动,螺位错交滑移,刃位错不能交滑移,这样发生位错交截,使不动阶数增加。
所以,通过冷拔加工金属内部位错密度增加,位错可动性降低,既难于产生位错又难于移动位错,因而金属材料硬度、强度提高。这就是冷拔加工的金属学原理。
力学原理
冷拔时钢管在力的作用下通过一定形状、尺寸的模具,发生塑性变形。目前,在生产中的拔制方法大致可分成3种:缩径拔管、减外壁拔管和减内壁拔管,冷拔时,钢管在拉拔力、正压力和摩擦力的作用下,发生相应的变形,大都经过缩径、减壁和定径3个阶段,而且变形区内部产生相应的应力,其中轴向为拉应力,径向和周向为压应力,拔管过程中金属处于一向拉和两向压应力状态,这是冷拔管变形过程的基本力学特征。
冷拔加工钢管正是发生了加工硬化。冷拔时金属发生塑性变形,晶体内部有多个滑移系启动,位错运动彼此拦截,许多位错被钉扎住,造成位错塞积,同时位错源停止动作。上述一系列过程导致了位错的可动性降低,晶体中的位错密度显著增加。当塑性变形进一步发生,应力增加并足以使钉扎的位错开始运动,螺位错交滑移,刃位错不能交滑移,这样发生位错交截,使不动阶数增加。
所以,通过冷拔加工金属内部位错密度增加,位错可动性降低,既难于产生位错又难于移动位错,因而金属材料硬度、强度提高。这就是冷拔加工的金属学原理。
力学原理
冷拔时钢管在力的作用下通过一定形状、尺寸的模具,发生塑性变形。目前,在生产中的拔制方法大致可分成3种:缩径拔管、减外壁拔管和减内壁拔管,冷拔时,钢管在拉拔力、正压力和摩擦力的作用下,发生相应的变形,大都经过缩径、减壁和定径3个阶段,而且变形区内部产生相应的应力,其中轴向为拉应力,径向和周向为压应力,拔管过程中金属处于一向拉和两向压应力状态,这是冷拔管变形过程的基本力学特征。