冷轧冷拔不锈钢管是不锈钢管的一种,由于其精度和表面质量明显优于普通不锈钢管,所以冷轧冷拔钢管的工艺要求相对不同。不锈钢管冷加工是在室温下进行的,经过弹性限度,产生塑性变形,根据金属的加工性能、管材尺寸、质量要求、投资和效益,选择不同的加工方法和相应的辅助工序,可以提高屈服强度。以下是对304不锈钢管在冷加工过程中的注意事项的简要介绍。
为了进一步验证冷加工可能诱发马氏体相变,利用透射电镜分析了冷加工前后的显微组织变化。冷加工前零变形的304奥氏体不锈钢的微观结构和衍射结果如图4所示。左图可以看出,此时304不锈钢管中没有马氏体组织,视野中只发现一些细小的位错线。将右图的衍射结果与标准衍射图进行比较,该基体是立方晶系的,即奥氏体。以拉伸冷加工为例(如图5)。从左图可以看出,产生了板条状马氏体组织,分析前确定的马氏体相约为10.5% 。与标准衍射图样相比,基体呈立方晶系状和马氏体状,表明奥氏体中形成了马氏体相。
冷加工不仅能改变金属的形状和尺寸,还能改变金属的内部结构。图6 为304不锈钢制品管经不同程度拉伸后的金相显微组织。可见,随变形量的增加,金属材料晶粒可以沿着不同变形发展方向被拉长,由多面体结构变为一个扁平形或长条形,当变形量较大时,如图(c)所示,晶粒开始逐渐被拉长成纤维状。
同时数据表明,随着冷加工变形量的增加,各晶粒的滑移方向会转向主变形方向,逐渐多晶中不同原始取向的晶体在空间上呈现大致相同的取向。此外,图(b)是304在- 70 ℃下拉伸20 %后金相显微组织图。由图可见,部分原奥氏体组织转变成了板条状马氏体组织,由于304的碳含量为0.06 % ,在0.3 %以下,因而形成的马氏体组织基本上是由许多相互平行的板条组成一个板条束而构成的。
其次,位错密度也与冷加工有关。我们以拉拔为例说明冷加工对304不锈钢管位错密度的影响。图7是AISI304不锈钢在180℃条件下经不同程度拉伸后的薄膜透射电镜组织。从上述分析图中我们可以明显看出,随着变形量的增加,304位错密度逐渐发展增大。在图(a)中,材料没有拉伸变形,位错线模糊可见。当变形量为20% 时,如图(F)所示,晶粒中有许多位错,胞壁上有许多位错,形成变形亚晶或变形胞。由此可见,外加应力在位错缺陷的形成过程中起着重要作用。
此外,冷加工对位错产生了一个巨大的影响。首先,加工硬化晶体中的位错密度大大增加。在良好退火的晶体中,位错密度大约为10个每平方厘米,而强烈冷作硬化的晶体中的位错密度可达1011~1012个每平方厘米之多。其次,位错的分布也发生了很大的变化。在非加工进行硬化发展状态,位错形成了很好看的网络。网络的网眼结构尺寸设计通常是几微米,由于位错有线系统张力,每一线段都呈直线状。例如,在面心立方金属中,冷加工晶体的位错结构随堆积断层能的不同而变化。
以上就是304不锈钢管在冷加工过程中的注意事项。304不锈钢管冷加工的生产特点是管材从输入到加工成成品通常经历多次冷变形和加工硬化。因此,整个生产过程由多个制备过程和变形过程组成,具有往复循环的特点。因此,冷拔不锈钢管生产流程多,生产周期长,金属消耗大,生产效率低,一般生产规模小,需要专业工厂定制。