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精密鋼管二輥斜軋穿孔坯料的生產(chǎn)
在由兩個同向旋轉(zhuǎn)且輥軸交叉傾斜的軋輥、兩塊導(dǎo)板(或?qū)ПP)以及頂頭構(gòu)成的孔型中把實心管坯穿軋成空心毛管的工序(見管坯穿孔)。1884年由德國曼內(nèi)斯曼(R．＆M．Mannesmann)兄弟發(fā)明。他們在鍛道圓坯的實踐中發(fā)現(xiàn)，圓坯在邊旋轉(zhuǎn)邊壓縮的過程中，中心會出現(xiàn)破裂，形成不規(guī)則的小孔——孔腔(cav1ty)，由此得到啟發(fā)，設(shè)想用二輥斜軋法來生產(chǎn)無縫管。開始采取無頂頭斜軋，獲得的管子內(nèi)孔很小且很粗糙，不能應(yīng)用，后來改為加頂頭斜軋獲得了成功。后人又對導(dǎo)向工具、軋輥形狀和數(shù)量等做了改進(jìn)，相繼出現(xiàn)了帶導(dǎo)盤的二輥斜軋穿孔、三輥斜軋穿孔、菌式穿孔機(jī)穿孔以及盤式穿孔機(jī)穿孔等。
二輥斜軋穿孔機(jī)的變形區(qū)大致可分為4個區(qū)域(見圖)。
1區(qū)主要作用是為穿孔做準(zhǔn)備和順利地實現(xiàn)一、二次咬入(見斜軋穿孔原理)。由于軋輥入口錐表面有錐度，沿穿孔方向(軸向)前進(jìn)的管坯逐漸在徑向受壓縮，被壓縮部分的金屬一部分向橫向(導(dǎo)板方向)流動，使坯料斷面由圓形變成橢圓形，而表層金屬向軸向延伸，因此在坯料前端會形成一個喇叭口狀的凹陷，此凹陷和定心孔一起保證了穿孔時頂頭鼻部對準(zhǔn)坯料中心，以減小毛管前端的壁厚不均。
Ⅱ區(qū)為穿孔區(qū)。主要作用是穿孔，即使實心坯變成空心的毛管。該區(qū)從金屬與頂頭相遇開始到與頂頭圓錐帶始端接觸為止，主要是壓縮壁厚，被壓縮的金屬向橫向和縱向流動，但橫向流動受到導(dǎo)板的限制，所以縱向延伸變形是主要的。在穿孔機(jī)上穿孔毛管可有很大的延伸系數(shù)， 到5以上，這是斜軋穿孔的特點。
Ⅲ區(qū)為展軋區(qū)。該區(qū)頂頭母線和軋輥母線近似平行，主要作用是展軋(均整)管壁，改善管壁的尺寸精度和內(nèi)外表面質(zhì)量。
Ⅳ區(qū)為轉(zhuǎn)圓區(qū)。該區(qū)的作用是靠軋輥旋轉(zhuǎn)加工把橢圓形的軋件轉(zhuǎn)圓。該區(qū)長度很短，變形屬塑性彎曲變形
精密鋼管的冷拔
拔制管材的各種常規(guī)方法如圖1所示。
(1)無芯棒拔管，用于只減小管子外徑。
(2)不動短芯棒拔管，用于同時減小管子外徑和壁厚；這種方法由于芯棒固定，且使用固定外模，摩擦阻力大，拔制力大，道次變形量??；優(yōu)點是拔制方法簡單，故被廣泛應(yīng)用。
(3)浮動芯棒拔管，常用于卷筒拔管，能生產(chǎn)很長的管子(100m以上)。浮動芯棒拔制時拔制力較小，可提高道次變形量；由于不存在拉桿的限制，可帶芯棒拔制直徑很小的管子。
(4)長芯棒拔管，拔管時由于芯棒同管子一起運(yùn)動，基本上了芯捧上的摩擦阻力，因而可降低拔制力和增加道次變形量；芯棒運(yùn)動還可降低管子內(nèi)表面粗糙度；長芯棒拔管的缺點是對芯棒要求嚴(yán)格，且拔后要脫棒。脫棒的方法有兩種：一種是在斜軋機(jī)上將管子和芯棒一起展軋，使管子少量擴(kuò)徑，之后在抽棒機(jī)上將芯棒抽出；另一種是利用雙模拔制來進(jìn)行抽芯棒前的擴(kuò)徑(見圖2)，后一個模子是附加模，通過附加模時管壁只有很小的變形量，管子直徑稍有擴(kuò)大，可降低脫棒時的脫棒力；也可用兩個四輥滾模進(jìn)行展軋脫棒。
(5)擴(kuò)徑拔管，管子壁厚減小，直徑增大，管長有些縮短；擴(kuò)徑拔管時，管子固定不動而拉桿帶動芯棒從管內(nèi)通過。
無縫精密鋼管的硬度檢測方法
無縫精密鋼管要進(jìn)行力學(xué)性能測試。力學(xué)性能測試方法主要分兩類，一類是拉伸試驗，一類是硬度試驗。
拉伸試驗是將無縫精密鋼管制成試樣，在拉伸試驗機(jī)上將試樣拉至斷裂，然后測定一項或幾項力學(xué)性能，通常僅測定抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷后伸長率和斷面收縮率。拉伸試驗是金屬材料基本的力學(xué)性能試驗方法，幾乎所有的金屬材料，只要對力學(xué)性能有要求，都規(guī)定了拉伸試驗。特別是那些形狀不便于進(jìn)行硬度試驗的材料，拉伸試驗成為 的力學(xué)性能檢測手段。
硬度試驗是將一個硬質(zhì)壓頭按規(guī)定條件緩慢壓入試樣表面、然后測試壓痕深度或尺寸，以此確定材料硬度的大小。硬度試驗是材料力學(xué)性能試驗中簡單、迅速、易于實施的方法。硬度試驗是非破壞性的，材料硬度值與抗拉強(qiáng)度值之間有近似的換算關(guān)系。材料的硬度值可以換算成抗拉強(qiáng)度值，這一點具有很大的實用意義。
由于拉伸試驗不便于測試，并且由硬度換算到強(qiáng)度很方便，因此人們越來越多地只測試材料硬度而較少測試其強(qiáng)度。特別是由于硬度計制造技術(shù)的不斷進(jìn)步和推陳出新，一些原來無法直接測試硬度的材料，如無縫精密鋼管、不銹鋼板和不銹鋼帶等，現(xiàn)在都已經(jīng)可能直接測試硬度了。所以，存在一個硬度試驗逐漸代替拉伸試驗的趨勢。
精密鋼管和碳鋼的物理性能數(shù)據(jù)對比
碳鋼的密度略高于鐵素體和馬氏體型精密鋼管，而略低于奧氏體型精密鋼管；電阻率按碳鋼、鐵素體型、馬氏體型和奧氏體型精密鋼管排序遞增；線膨脹系數(shù)大小的排序也類似，奧氏體型精密鋼管 而碳鋼??；碳鋼、鐵素體型和馬氏體型精密鋼管有磁性，奧氏體型精密鋼管無磁性，但其冷加工硬化生成成氏體相變時將會產(chǎn)生磁性，可用熱處理方法來這種馬氏體組織而恢復(fù)其無磁性。
奧氏體型精密鋼管與碳鋼相比，具有下列特點：
1）高的電阻率，約為碳鋼的5倍。
2）大的線膨脹系數(shù)，比碳鋼大40％，并隨著溫度的升高，線膨脹系數(shù)的數(shù)值也相應(yīng)地提高。
3）低的熱導(dǎo)率，約為碳鋼的1/3。
