不銹鋼管軋坯和離心鑄坯鐓粗試驗(yàn)結(jié)果分析

  浙江至德鋼業(yè)有限公司在軋坯圓柱形試樣鐓粗之后擁有表面光滑正確的鼓形試樣。鑄坯圓柱形試樣鐓粗之后則具有中心樹(shù)枝狀?yuàn)W氏體拉長(zhǎng)的橢圓形狀。在鑄造金屬的側(cè)面，得帶微小疊痕的粗糙表面當(dāng)變形程度提高時(shí)，疊痕擴(kuò)大。上述軋坯和離心鑄坯的鐓粗試驗(yàn)結(jié)果可以揭示離心鑄坯擠壓時(shí)，形成制品表面粗糙的原因。鑄態(tài)金屬化學(xué)成分的不均勻性和粗晶結(jié)構(gòu)引起金屬微觀組織的不均勻性，導(dǎo)致其力學(xué)性能的不均勻。在鐓粗過(guò)程中，金屬充滿擠壓筒時(shí)，導(dǎo)致不銹鋼管表面粗糙。坯料表面的粗糙度不取決于玻璃潤(rùn)滑劑的選擇。擠壓前空心坯表面的粗糙同樣會(huì)惡化鋼管的表面質(zhì)量。鐓粗過(guò)程中較小的鐓鍛比可減小鐓粗后空心坯的表面粗糙程度。

  當(dāng)擠壓鑄態(tài)金屬時(shí)，采用具有更薄潤(rùn)滑膜的結(jié)晶型潤(rùn)滑劑取代玻璃潤(rùn)滑劑以取得較好的效果。擠壓不銹鋼管表面的最普遍的缺陷是斑痕和劃傷，其產(chǎn)生是由于對(duì)擠壓過(guò)程參數(shù)中玻璃潤(rùn)滑劑黏度的選擇不當(dāng)造成的。同樣，如坯料前端棱角倒圓半徑不足，會(huì)導(dǎo)致由于擠壓時(shí)校緣過(guò)冷，在擠壓模旁出現(xiàn)停滯區(qū)，并將其拉入變形區(qū)內(nèi)而導(dǎo)致鋼管表面拉痕缺陷。為了獲得良好的不銹鋼管內(nèi)表面質(zhì)量，必須使用較小粒度（0.4mm以下）的玻璃潤(rùn)滑劑，但對(duì)于帶通制冷卻芯體和金屬變形高流速的擠壓工序，雖然其對(duì)鋼管內(nèi)表面有導(dǎo)致刮傷和氣孔缺陷的危險(xiǎn)，其潤(rùn)滑的原始參數(shù)可不必像玻璃墊那樣選擇在潤(rùn)滑層內(nèi)具有溫度區(qū)別的雙層擠壓玻璃潤(rùn)滑墊。

 為了獲得優(yōu)良的不銹鋼管內(nèi)表面，在擠壓前向管坯內(nèi)孔精確地計(jì)量和均勻地供給潤(rùn)滑劑具有很大的意義。一般向不銹鋼管坯內(nèi)孔供給玻璃潤(rùn)滑劑粉末的分量借助于半圓形長(zhǎng)勺盛滿玻璃潤(rùn)滑劑粉未后伸入并傾倒在坯料內(nèi)孔內(nèi)，然后通過(guò)坯料在鋪滿玻璃粉的斜臺(tái)板上滾動(dòng)或在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的裝滿玻璃粉的布料裝置下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，玻璃潤(rùn)滑劑即均勻地分布并熔化在內(nèi)孔表面上。當(dāng)送入到坯料內(nèi)孔的玻璃潤(rùn)滑劑不能做到均勻地覆蓋在坯料的內(nèi)表面時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致管材內(nèi)表面的一側(cè)由于潤(rùn)滑劑過(guò)量而引起擠壓鋼管內(nèi)表面產(chǎn)生氣泡和巨大的斑痕缺陷。而另一側(cè)則因?yàn)闈?rùn)滑劑的不足而出現(xiàn)劃傷帶。為了避免上述缺陷的產(chǎn)生，必須根據(jù)擠壓不銹鋼管的不同規(guī)格，采用不同尺寸的送粉長(zhǎng)勺，控制送入管坯內(nèi)孔的玻璃潤(rùn)滑劑數(shù)量。

  控制對(duì)不同規(guī)格鋼管擠壓坯料內(nèi)孔的布粉數(shù)量，建議通過(guò)以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算送粉半圓形長(zhǎng)勺的直徑。潤(rùn)滑劑的噴涂均勻度還取決于磨碎程度（玻璃粉的粒度）。粉塵狀的潤(rùn)滑劑（顆粒直徑小于0.1mm)沿管坯內(nèi)表面分布的均勻程度要比粗粉差一些。當(dāng)采用玻璃粉的粒度為0.25~0.40mm 時(shí)，能得到最佳內(nèi)表面質(zhì)量的擠壓不銹鋼管。非常重要的一點(diǎn)是，要采用內(nèi)孔直徑不超過(guò)擠壓芯棒直徑5~7mm的空心管坯。否則在鐓粗時(shí)，潤(rùn)滑墊的材料會(huì)擠入管坯和芯棒之間的縫隙，而導(dǎo)致擠壓鋼管內(nèi)壁的氣孔和刮傷缺陷。并且，隨著管坯和芯棒間縫隙的增大，鋼管內(nèi)表面缺陷的數(shù)量和范圍增加。當(dāng)采用爐渣和結(jié)晶型潤(rùn)滑劑制作潤(rùn)滑墊時(shí)，這一點(diǎn)尤為重要。嚴(yán)格地講，這類潤(rùn)滑劑不適合管坯內(nèi)表面的潤(rùn)滑。

  此外，當(dāng)滾涂玻璃粉時(shí)，如在不銹鋼管坯料外表面上聚集厚厚的一層玻璃粉，將會(huì)導(dǎo)致擠壓鋼管外表面嚴(yán)重的“樺樹(shù)皮痕”缺陷。為了消除這一缺陷，曾研究使用天然礦物質(zhì)作為潤(rùn)滑劑，促使其形成薄薄的一層潤(rùn)滑膜，而無(wú)需復(fù)雜地修補(bǔ)失去連續(xù)性的坯料表面潤(rùn)滑層。對(duì)各種礦物質(zhì)黏度及熱物理參數(shù)的研究表明，在1150~1250℃溫度范圍內(nèi)，用于坯料外表面滾粉的在每硼石和硅鈣硼石一鈣鐵輝石一石榴石完全符合潤(rùn)滑劑的要求。而采用這類潤(rùn)滑劑的實(shí)際效果在于潤(rùn)滑劑能均勻地滾涂到環(huán)料的外表面。但操作時(shí)，粗糙地撒粉到斜滾板上，引起在坯料上玻璃層薄的地方先熔化而成斑點(diǎn)覆蓋在其表面上。穿孔或擠壓時(shí)，變形區(qū)的潤(rùn)滑膜失去連續(xù)性，不僅導(dǎo)致空心坯和擠壓鋼管的內(nèi)表面缺陷，而且引起管坯和不銹鋼管的壁厚不均，同時(shí)也降低了穿孔筒和擠壓筒內(nèi)襯的使用壽命。只有均勻地滾涂潤(rùn)滑劑時(shí)，才能滿足穿孔和擠壓對(duì)潤(rùn)滑劑的工藝要求。