擠壓不銹鋼管產(chǎn)品的質(zhì)量和性能要比采用其他軋管工藝軋制的產(chǎn)品優(yōu)越,這是因為擠壓不銹鋼管工藝具有以下特點(diǎn):
1. 擠壓時,材料在一次工藝行程中的變形量很大,而材料一次成形的時間卻很短(僅2~4s).因此,材料在擠壓過程中,當(dāng)加熱溫度均勻時,由坯料溫度導(dǎo)致產(chǎn)品頭、尾幾何尺寸不均的可能性幾乎是沒有。正是由于這種近乎等溫擠壓的工藝條件,使得擠壓變形后的產(chǎn)品尺寸公差穩(wěn)定,擠壓鋼管的壁厚公差為±(5±8)%,組織性能一致,并且要比熱軋不銹鋼管略有遜色。
2. 擠壓過程中,變形材料在三向(軸向、徑向和切向)同時受力的應(yīng)力一應(yīng)變條件下成形,即坯料的成形是在三向不均勻壓縮條件下完成的,在變形過程不存在導(dǎo)致金屬連續(xù)性破壞的張應(yīng)力產(chǎn)生的可能性。因此,用擠壓法生產(chǎn)不銹鋼管時,鋼管內(nèi)外表面產(chǎn)生缺陷的可能性在各制管方法中最小。
3. 當(dāng)玻璃潤滑劑選擇得當(dāng),并且和變形金屬直接接觸的工模具硬度適當(dāng),表面粗糙度(包括坯料的表面粗糙度)符合要求,或者在擠壓筒內(nèi)表面、擠壓模工作帶和入口錐面以及芯棒表面鍍鉻的情況下,整個變形區(qū)工具和變形金屬之間會始終存在一層熔融的、連續(xù)的、隔熱的、薄薄的、均勻的潤滑層,此時擠壓制品表面不會有裂紋、擦傷等表面缺陷。
4. 采用低頻感應(yīng)加熱爐和再加熱爐,能準(zhǔn)確控制坯料的加熱溫度,從而控制產(chǎn)品質(zhì)量。除此之外,感應(yīng)加熱的速度快、時間短(僅需幾分)。因此,含碳量較高的材料加熱后無脫碳危險,可避免出現(xiàn)多相組織。
一般碳素結(jié)構(gòu)鋼擠壓產(chǎn)品和軋制產(chǎn)品的力學(xué)性能(σb、σs、δ5)比較如圖9-10所示。
圖9-10中的四邊形框格表示德國DIN標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的范圍,并且用粗線表示上、下限值。從圖9-10中可明顯看出,在相同的生產(chǎn)條件下,擠壓產(chǎn)品的機(jī)械性能完全滿足DIN標(biāo)準(zhǔn)的要求,并且比軋制產(chǎn)品的稍高。
321不銹鋼和304不銹鋼擠壓產(chǎn)品的顯微組織如圖9-11、圖9-12所示。從圖中可以看出,不銹鋼擠壓產(chǎn)品的高倍顯微組織完全滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。