304不锈(xiu)钢焊管因其(qi)良好的成(cheng)形性(xing)、强度和(he)韧性(xing)得(de)到广(guang)泛(fan)应(ying)用。其(qi)中(zhong),钢(gang)材能(neng)够通(tong)过(guo)塑(su)性变形过(guo)程中的加(jia)工硬化(hua)获得优(you)异的性能组(zu)合(he)。金属(shu)对塑(su)性(xing)变形(xing)的响应(ying)在微观尺(chi)度(du)上是(shi)由位(wei)错(cuo)运动、晶(jing)体(ti)结(jie)构(gou)的线(xian)缺(que)陷(xian)引起(qi)的(de)。加(jia)工(gong)硬化是金(jin)属(shu)内部(bu)组织(zhi)结构发生变(bian)化(hua)的(de)宏观(guan)表现(xian),是(shi)一(yi)种重(zhong)要的(de)金(jin)属强化手(shou)段,工(gong)业(ye)上(shang)经(jing)常应用304不(bu)锈钢(gang)焊管(guan)加(jia)工硬(ying)化进(jin)一(yi)步提(ti)高(gao)金属(shu)的强(qiang)度(du),更好地发挥其(qi)潜力。

塑性是(shi)金属的(de)一(yi)个重要特性,利(li)用(yong)塑(su)性(xing)对(dui)金属(shu)进(jin)行(xing)轧制、挤压(ya)和(he)冲(chong)压(ya)等各种压(ya)力(li)加工(gong),金属在(zai)这些加工(gong)中经历(li)了(le)塑(su)性变形。其(qi)中,金属(shu)的(de)冷塑(su)性变(bian)形(xing)可认为是(shi)在(zai)再结(jie)晶(jing)温(wen)度以下进(jin)行加(jia)工(gong)而(er)产生的(de)。304不锈(xiu)钢(gang)焊(han)管(guan)发生冷(leng)塑(su)性变(bian)形(xing),在(zai)外(wai)形变化(hua)的同时,晶(jing)粒(li)的形(xing)状也会发生变化,从(cong)而使(shi)304管(guan)随着(zhe)变(bian)形量(liang)的(de)增(zeng)加,其(qi)强(qiang)度、硬度提(ti)高(gao),而(er)塑(su)性、韧(ren)性(xing)下降(jiang),这种现(xian)象(xiang)称为“形变强(qiang)化”或(huo)“加(jia)工硬化(hua)”。这(zhe)是冷(leng)塑性(xing)变形后的(de)金属(shu)在(zai)力学性(xing)能方(fang)面(mian)所引(yin)起(qi)的(de)最为(wei)突(tu)出的(de)变(bian)化。
加工硬(ying)化(hua)不(bu)是只有坏处,它(ta)还有(you)好(hao)处(chu)。
好(hao)处(chu):加(jia)工硬化是强化(hua)304不(bu)锈(xiu)钢(gang)焊(han)管(guan)(提(ti)高强(qiang)度(du))的(de)方(fang)法之(zhi)一,例(li)如可以用冷拉(la)、滚(gun)压(ya)和(he)喷(pen)丸(wan)等(deng)工艺,提(ti)高(gao)金属材料、零件和(he)构件(jian)的(de)表(biao)面强度;或者304管(guan)受力后(hou),某(mou)些(xie)部(bu)位局(ju)部(bu)应力(li)常超过材料的屈服(fu)极(ji)限,引(yin)起塑(su)性(xing)变(bian)形,由(you)于加工硬(ying)化限制了塑性变形(xing)的(de)继(ji)续(xu)发(fa)展,可(ke)提(ti)高零(ling)件和构(gou)件(jian)的安全度。
坏处(chu):加工(gong)硬(ying)化提高了(le)变(bian)形(xing)抗力(li),给(gei)金(jin)属(shu)的继续(xu)加工带(dai)来(lai)困难(nan)。如(ru)不(bu)锈(xiu)钢(gang)小(xiao)管,后(hou)期(qi)需要(yao)拉(la)拔减壁(bi),由(you)于加(jia)工硬化使(shi)进一步(bu)拉(la)拔(ba)耗(hao)能(neng)大,甚(shen)至被(bei)拉断,因此必(bi)须(xu)经(jing)中间(jian)退火(huo),消(xiao)除(chu)加(jia)工硬化(hua)后(hou)再(zai)拉(la)拔。又如(ru)在切(qie)削(xue)加工中(zhong)会(hui)使(shi)工(gong)件表层(ceng)脆而硬,在(zai)切(qie)削(xue)时(shi)增加切削力,加(jia)速刀具磨(mo)损(sun)等(deng)。
加(jia)工(gong)硬化(hua)的消除一般有(you)两种(zhong)方法:再(zai)结晶(jing)退火、固(gu)溶退火。
再结晶退火:把冷(leng)变形(xing)的金属(shu)加(jia)热(re)到(dao)再结晶(jing)温(wen)度(du)以上(shang),保(bao)温(wen)一(yi)定时(shi)间后(hou)冷却(que),使(shi)其发生再结晶(jing)的热(re)处(chu)理(li)工艺(yi)。在(zai)生(sheng)产中采用(yong)再结(jie)晶(jing)退(tui)火(huo)来消除(chu)加工(gong)产品(pin)的(de)加工硬化,提(ti)高塑性,残余(yu)应(ying)力也可(ke)以完(wan)全消(xiao)除(chu)。在冷(leng)变(bian)形加工过(guo)程(cheng)中(zhong)间(jian)有(you)时也进(jin)行(xing)再(zai)结(jie)晶退(tui)火,这(zhe)是(shi)为了(le)恢(hui)复(fu)塑(su)性以(yi)便(bian)于(yu)继续加工(gong)。
固溶退火:即(ji)碳化(hua)物(wu)固溶(rong)退(tui)火(huo),一(yi)种(zhong)将(jiang)304不锈钢(gang)焊管(guan)加(jia)热(re)至(zhi)1010℃以(yi)上而(er)脱(tuo)除(chu)碳化物沉(chen)淀(即从不锈(xiu)钢(gang)固体(ti)溶(rong)液中(zhong)逃(tao)逸(yi)的(de)碳(tan))的工(gong)艺,此(ci)后(hou)将(jiang)其(qi)迅速(su)降(jiang)温(wen),通(tong)常(chang)是用(yong)水淬(cui)火(huo),所含(han)碳化物返回不锈(xiu)钢固(gu)体溶液(ye)中。
加工硬化使304不(bu)锈钢(gang)焊管强(qiang)化(hua)是(shi)以(yi)牺性其塑性(xing)、韧性(xing)为(wei)代价(jia)的(de),而(er)且(qie)在(zai)冷变(bian)形加工(gong)过程(cheng)中(zhong),随(sui)着(zhe)加(jia)工(gong)硬化(hua)现象的(de)产生要不断增加机械功(gong)率(lv),故对(dui)设备和工具(ju)的强度(du)提(ti)出(chu)较(jiao)高要(yao)求,随着(zhe)材料塑(su)性、韧性的(de)下降,也可(ke)能发生脆(cui)性破坏(huai)。此外(wai),加(jia)工(gong)硬化也(ye)使(shi)冷(leng)轧(ya)、冷(leng)拔(ba)、冲压(ya)等成形工艺(yi)增(zeng)加(jia)能耗,为(wei)恢(hui)复(fu)塑性继(ji)续进行冷变(bian)形(xing)往往(wang)要经(jing)中(zhong)间退火(huo),这就使(shi)生产(chan)周(zhou)期延(yan)长,成本(ben)増加。