无缝钢管结构用于一般结构和机械结构,钢管结构大量用于建筑、机械、运输、航空、石油开采等行业。无缝钢管型外径10.0mm-168.3mm冷拔厚度。在精密钢管的生产过程中,存在冷加工硬化和氢脆,这是冷拔无缝钢管开裂的主要原因。分析了冷拔小直径无缝钢管开裂的两种现象,提出了防止冷拔小直径无缝钢管开裂的措施。冷拔无缝钢管是通过拉拔模具将直径较小的精密钢管的直径收缩而成,其工艺路线一般为退火、酸洗、拉拔。冷拔小直径无缝钢管在拉拔过程中,有时自始至终都有相同的快速开裂现象,我们统一称这种现象为开裂。
产生裂纹的原因有:(1)加工硬化;(2)氢脆。
a.加工硬化的影响
无缝钢管在冷拔过程中产生大量塑性变形,造成明显的点阵变形,点阵能增加,金属内能增加,导致金属内应力不均匀,残余内应力增加。这增加了金属的硬度,降低了韧性。金属硬度越高,冷拔时残余内应力越大,加工硬化现象越明显。当残余应力达到一定值时,金属将沿着一定的晶界撕裂,形成无缝钢管。
b.氢脆的影响
在酸除垢过程中,硫酸与铁反应生成氢气。氢以原子或离子的形式渗入钢中,形成了固溶体。氢对钢力学性能的影响主要表现为氢脆。