浙江至德钢业有限公司根据企业多年生产不锈钢管经验,发现影响挤压不锈钢管表面质量的因素如下:
1. 坯料表面加工质量
玻璃润滑剂和坯料的原始表面质量是影响挤压制品表面质量的量大基本因素。从不锈钢管挤压时的金属流动规律可以看出,当使用玻璃润滑剂挤压时,坯料的整个表面通过挤压模和芯棒组成的环状间隙之后,即形成挤压钢管相应的表面。因此,坯料内外表面的加工和其端面加工后的任何残留缺陷,都将导致挤压钢管相应的内外表面上存在经过变形后扩大或延伸的缺陷。例如,坯料表面上的残留结疤、折叠、裂纹和氧化铁皮等缺陷,挤压后,在钢管的外表面上将产生鳞状凹坑、折叠以及直道划伤(裂纹)等缺陷。而坯料表面上的环状缺陷,例如,剥皮粗加工车纹,挤压后将导致钢管表面出现均匀的锯齿形拉裂等横向外壁缺陷。提高坯料的原始表面光洁度,能使挤压管材的内外表面质量得到改善。
图2-49所示为挤压不锈钢管的外表面质量与管坯表面质量及润滑剂黏度的关系。与管坯表面质量及由图2-49可以看出,当坯料表面的光洁润滑剂黏度的关系度由粗加工表面提高到6级时,材料1Cr18Ni10Ti挤压不锈钢管表面的微观凹凸不平的深度由100μm 降低到15μm,(使用的玻璃润滑剂的黏度为70~100Pa·s)。而当玻璃润滑剂的黏度为15~25Pa·s时,其表面微观不平度的深度由100μm降低到35μm.因此,为了获得高质量表面的钢管,必须采用表面及端面加工光洁的管坯,其表面光洁度不能低于4级。而对于有特殊表面质量要求的钢管,应将坯料的表面光洁度提高到6级。
2. 坯料加热温度
不锈钢管挤压时,过高的加热温度和过大的挤压比,都会导致过高的挤压制品的出口温度,其结果是会使挤压钢管的外表面产生横向裂纹。
3. 坯料表面润滑条件
不锈钢管挤压时,有无润滑剂或润滑剂的使用效果,对于钢管的表面质量有着严重的影响。采用过低黏度值的玻璃润滑剂,当接触高温坯料时,玻璃润滑剂会急速熔化,在变形区未被封闭的情况下,液态的玻璃润滑剂即流失,起不到润滑效果。而当变形区被封闭时,过剩的液态玻璃润滑剂会在变形区内造成流动的堆积,并在高温高压下被压入塑性金属,
形成挤压钢管表面的橘子皮状缺陷或麻点凹坑缺陷。
在挤压过程中,如果坯料表面的玻璃润滑剂涂敷过厚,在高温坯料的作用下会形成过厚润滑膜,由于过厚润滑膜的不稳定性,会导致润滑膜连续性的破坏,引起挤压钢管表面的裂纹或压痕缺陷。
钢管挤压时,在钢管表面形成过薄的玻璃润滑剂,薄膜的连续性遭到破坏时,挤压钢管的表面金属裸露,并与变形模具表面直接接触,导致钢管表面被擦伤,或因进一步的热摩擦引起咬合。直致钢管的直径增大至挤压模孔的直径时,玻璃润滑剂被中断,挤压模孔被覆盖,变形区内的液态玻璃润滑剂在高压作用下,使被隔离润滑剂的表面得到补充,再次出现流体薄膜,恢复了玻璃润滑剂的连续性,挤压过程进入正常程序。
同样,黏度过高的玻璃润滑剂,其熔融层可能会不足以使挤压模与变形金属之间形成完整的隔离层,而导致挤压钢管表面划伤。如果不锈钢管内表面的玻璃润滑剂过剩,生产薄壁不锈钢管时,会导致产生钢管皱纹缺陷。
4. 挤压工模具表面质量
挤压工模具的表面光洁度和表面硬度没有达到规定的技术要求,或者存在龟裂和黏结物时,将会引起挤压钢管表面质量的恶化,导致制品表面产生划伤、凹坑、划道或筋条等缺陷。