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316不銹鋼厚壁管在空拔過程中若變形量較小,內外表面層會產生外壓內拉的附加應力,這時由于變形滲透差,外表面層的延伸趨勢比內層大,因此在外表面層產生附加壓應力,在內表面層產生附加拉應力。若內表面層的附加拉應力較大,則拔制時基本應力和附加應力加在一起,會超過316不銹鋼厚壁管強度所許可的程度,致使內表面產生橫裂。
在相應的力學條件下,使316不銹鋼厚壁管加工時塑性下降的各種因素會使內橫裂出現的機會增加。因此在生產316不銹鋼厚壁管時,退火質量、消除氫脆是很重要的。
空拔過程中除軸向存在附加應力外,還有切向附加應力?v裂就是空拔時所產生的附加切向拉應力造成的。因為空拔時切向的基本應力是壓應力,而縱裂的出現只有在外表面層有切向拉應力時才有可能,而這個切向拉應力就是由于附加應力產生的。
關于無縫不銹鋼矩形管空拔過程中切向附加應力的產生,有人根據上面幾何因素對空拔過程中金屬流動的影響來解釋。根據上面的討論(討論時忽略了壁厚的變化)由于幾何因素的影響,空技變形過程中存在一個中性層,其直徑變形前為D,變形后為2,見圖6一6所示。從中性層到外表面層—外環間各層,其自然延伸都比實際變形時的平均延伸小,而中性層到內表面層—內環間各層,其自然延伸都比實際變形時的平均延伸大。為了保持316不銹鋼厚壁管變形的整體性,從外表面到內表面間各層都以一致的平均值延伸的同時,產生了徑向不均勻變形,如圖6一6所示。變形過程中內環的厚度增加了,由S2增加到夕2,外環的厚度減小了,由S,減小為S'由于內環在減小延伸增加厚度的同時,有增加直徑的趨勢,而外環在增加延伸減小厚度的同時,則有減小直徑的趨勢。這樣,在變形過程中外環力圖阻止內環增加直徑,從而在內環切向產生附加壓應力。而內環力圖擴大外環的直徑,從而在外環產生切向附加拉應力,如圖6-7所示。
316不銹鋼矩形管空拔時外表面層產生較大的附加切向拉應力,是縱裂的力學因素。當管壁較厚同時減徑量較大時,更容易出現縱裂。這時不均勻變形程度較大,外表面層有較大的附加切向拉應力。鋼管的塑性較差,加工硬化程度大或退火質量差,都會使出現縱裂的機會增加,在熱軋料有缺陷時,會產生呈螺旋狀分布的縱裂。縱裂還常在錘頭過渡部分管壁錘入較深處和管尾出現凹口后其壁較薄的地方開始。
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2012年上半年國際鎳價持續走低,國內經濟增速放緩超預期,不銹鋼管材市場也隨之持續萎靡。步入下半年,國內產業、財政、貨幣三大調控政策穩步實施,國際方面流動性寬松潮再起,不銹鋼管市場或許將迎來一線生機。