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變形工藝對冷拔精密管性能的影響
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冷拔精密管作為一種近終型產品應用已越來越廣泛,用戶往往利用該產品的加工硬化特性,進一步提高產品性能和降低成本(選用價格低廉的碳素鋼代替合金鋼,或采用低碳鋼代替高碳鋼)。根據用戶常用的精密管技術標準精密管除尺寸和表面要求很高以外,對性能(或交貨狀態)也有明確規定,交貨狀態有冷加工/硬、冷加工/軟、消除應力退火等狀態。目前,精密管交貨狀態以冷/硬和冷/軟為多。而不同交貨狀態的鋼管性能必須通過不同的冷拔機冷拔加工工藝來(退火狀態除外)。
冷拔精密管成品道次一般采用帶芯棒拔制和空拔工藝。
抗拉強度
冷加工狀態的鋼管均沒有明顯屈服,屈服強度在此不作分析。不同鋼種的抗拉強度均隨著變形延伸系數的加大而逐步升高。20鋼延伸系數達到1.25時,其抗拉強度相當于45鋼退火狀態的強度。按標準中冷/硬狀態強度要求,20,45鋼延伸系數須超過1.1,強度方可滿足。空拔和帶
芯棒拔制,鋼管的強度隨延伸系數變化的規律基本一致,表明鋼管強度與拔制方式無關。只要延伸系數一致,減壁量的改變對鋼管抗拉強度的影響很小。
伸長率
20鋼和45鋼在帶芯棒拔制時,隨著變形量(延伸系數)的加大,鋼管伸長率迅速下降,延伸系數超過1.2后,伸長率下降趨于平緩。與標準比較,20鋼延伸系數小于1.4,45鋼延伸系數小于1.3時,鋼管伸長率均符合標準冷/軟狀態要求。帶芯棒拔制延伸系數即使達到1.6以上,20鋼和45鋼
鋼管的伸長率都符合標準冷/硬狀態要求。空拔與帶芯棒拔制相比,隨著變形延伸系數的增大,鋼管伸長率下降更快。鋼管伸長率與減壁量的關系線相當平緩,在延伸系數一致的條件下,不同減壁量對鋼管伸長率的影響不明顯。
結論
(1)冷加工狀態鋼管強度和塑性主要與成品變形延伸系數有關,拔制方式如空拔、帶芯棒拔及減壁減徑量對鋼管強度和塑性的影響不大。
(2)按標準冷/硬狀態交貨,20鋼和45鋼鋼管變形延伸系數宜大于1.10;按冷/軟狀態交貨,鋼管變形延伸系數不宜超過1.35。(圖/文
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