厚壁不銹鋼管壓力加工在工業(yè)上應(yīng)用非常廣泛。厚壁鋼管廠的產(chǎn)品大約75%以上是經(jīng)過軋制的；在機械制造廠中，也廣泛地采用鍛造、沖壓。這些工藝，尤其是冷軋、冷擠、熱軋等新工藝的應(yīng)用，其目的不僅是為了使厚壁管車件產(chǎn)品成型，而且很重要的是使其組織和性能得到改善。如制造一般小截面（<10毫米）彈簧，往往要進行冷拔、冷輾，然后再卷成彈簧，就是為了使彈簧獲得高強度。

    一、冷壓力加工過程中厚壁不銹鋼管組織性能的變化

    厚壁鋼管具有多晶體的結(jié)構(gòu)，由于各晶粒之間方位的不同和晶界的存在，使其變形比單晶體復(fù)雜得多，同時對機械性能也有很大影響。如沖制汽車駕駛室用鋼管，既要保證鋼管具有良好的塑性，又要保證沖壓后零件表面光潔，所以一方面選用含碳量低的厚壁不銹鋼管，如08、08F、08Al、10等，另一方面要求沖壓厚壁鋼管應(yīng)具有細而均勻的晶粒(厚度在2毫米以下的鋼管，晶粒度最好在6～8級之間，晶粒度級別見圖)。這是什么原因呢？下面分別加以說明。

    多晶體厚壁不銹鋼管變形的特點

    1、晶界及晶粒方位的影響  為了說明晶界的影響，我們用兩個晶粒所組成的厚壁不銹鋼管試樣，進行拉力試驗，來觀察它的變形情況。如圖所示，其變形的特點是，在遠離夾頭和晶界的地方，晶體顯著頸縮，而在靠近晶界的地方，其截面則幾乎保持不變，這種現(xiàn)象通常稱為“竹節(jié)現(xiàn)象”。

    由此可見，厚壁不銹鋼管在晶界處的塑性變形抗力遠較晶體（晶粒）本身的抗力為高，顯然，這是由于在晶界處晶格的歪扭程度較大，而使滑移不易進行。

    同時，因各晶粒的方位不同，若某一晶粒中要發(fā)生滑移，必然會受到它周圍方位不同的晶粒的影響，它也必須克服這些阻力才能繼續(xù)發(fā)生滑移。

    由此可見，厚壁不銹鋼管的性能，不僅與晶格類型有關(guān)，而且與晶粒大小有關(guān)。厚壁鋼管的晶粒愈細，晶界面積及其不同方位的晶粒愈多，厚壁不銹鋼管對塑性變形的抗力就愈高，因而其強度和硬度便愈高。因此，如果沖壓鋼管的晶粒過細，會使鋼管強度、硬度增加，而降低沖模的壽命。

另一方面，晶粒愈細，塑性也愈大，因為塑性變形時，總的變形量是各晶�；�移所得效果的總和。晶粒愈細，可能發(fā)生滑移的晶粒增多，變形可以分散在更多的晶粒內(nèi)進行，故塑性愈大。因此，如果沖壓厚壁鋼管的晶粒粗大，會使沖壓性能惡化，甚至出現(xiàn)裂紋。

2、多晶體變形的不均勻性塑性變形是在切應(yīng)力作用下引起的。在與拉應(yīng)力呈45°角的方向上的切應(yīng)力最大，此處厚壁不銹鋼管最易發(fā)生滑移。由于晶粒之間方位的不同，各晶粒的應(yīng)力狀態(tài)不同。即使是在單向均勻拉伸的情況下，有的受拉應(yīng)力，有的受壓應(yīng)力；有的變形大，有的變形小；有的已開始塑性變形，有的還處于彈性變形階段。其結(jié)果是塑性變形引起多晶體內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力。晶粒大小不均勻，更加引起變形不均勻，所產(chǎn)生應(yīng)力更大，從而促使厚壁不銹鋼管在沖壓時容易發(fā)生裂紋，同時厚壁鋼管表面亦顯得極其粗糙（似橘皮狀）。

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