冷拔管的力學(xué)性能詳述

冷拔管用拉拔、擠壓、穿孔等方法生產(chǎn)的整根鋼管表面沒有接縫的鋼管。是一種具有中空截面、周邊沒有接縫的圓形，方形，矩形鋼材。是用鋼錠或?qū)嵭墓芘鹘?jīng)穿孔制成毛管，然后經(jīng)冷撥制成。

冷拔管力學(xué)性能

鋼材力學(xué)性能是保證鋼材最終使用性能(機械性能)的重要指標，它取決于鋼的化學(xué)成分和熱處理制度。在鋼管標準中，根據(jù)不同的使用要求，規(guī)定了拉伸性能(抗拉強度、屈服強度或屈服點、伸長率)以及硬度、韌性指標，還有用戶要求的高、低溫性能等。

①抗拉強度(σb)

試樣在拉伸過程中，在拉斷時所承受的大力(Fb)，除以試樣原橫截面積(So)所得的應(yīng)力(σ)，稱為抗拉強度(σb)，單位為N/mm2(MPa)。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的大能力。計算公式為：

式中：Fb--試樣拉斷時所承受的大力，N(牛頓); So--試樣原始橫截面積，mm2。

②屈服點(σs)

具有屈服現(xiàn)象的金屬材料，試樣在拉伸過程中力不增加(保持恒定)仍能繼續(xù)伸長時的應(yīng)力，稱屈服點。若力發(fā)生下降時，則應(yīng)區(qū)分上、下屈服點。屈服點的單位為N/mm2(MPa)。

上屈服點(σsu)：試樣發(fā)生屈服而力初次下降前的大應(yīng)力; 下屈服點(σsl)：當不計初始瞬時效應(yīng)時，屈服階段中的小應(yīng)力。

屈服點的計算公式為：

式中：Fs--試樣拉伸過程中屈服力(恒定)，N(牛頓)So--試樣原始橫截面積，mm2。

③斷后伸長率(σ)

在拉伸試驗中，試樣拉斷后其標距所增加的長度與原標距長度的百分比，稱為伸長率。以σ表示，單位為%。計算公式為：

式中：L1--試樣拉斷后的標距長度，mm; L0--試樣原始標距長度，mm。

④斷面收縮率(ψ)

在拉伸試驗中，試樣拉斷后其縮徑處橫截面積的大縮減量與原始橫截面積的百分比，稱為斷面收縮率。以ψ表示，單位為%。計算公式如下：

式中：S0--試樣原始橫截面積，mm2; S1--試樣拉斷后縮徑處的最少橫截面積，mm2。

⑤硬度指標

金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力，稱為硬度。根據(jù)試驗方法和適用范圍不同，硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度、顯微硬度和高溫硬度等。對于管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。

冷拔管的材質(zhì)和用途

即便是對于冷拔管，我們也可以看到，在市場中有著不同的種類，甚至是不同材質(zhì)的冷拔管，其用途自然也不盡相同。

冷拔管是用于機械結(jié)構(gòu)、液壓設(shè)備的。選用精密無縫管制造機械結(jié)構(gòu)或液壓設(shè)備等，可以大大節(jié)約機械加工工時，提高材料利用率，同時有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。

冷拔管主要用10、20號鋼制造，除保證化學(xué)成分和機械性能外要做水壓試驗，卷邊、擴口、壓扁等試驗。

如何提高冷拔管內(nèi)壁的耐磨性？

冷拔管具有內(nèi)外壁無氧化層、承受高壓無泄漏、高精度、高光潔度、冷彎不變形、擴口壓扁無裂縫、表面已作防銹處理等特點，主要用于機械結(jié)構(gòu)、液壓設(shè)備及汽車摩托車的氣動或液壓元件，如氣缸或油缸等。

初始階段是脫落切削階段，這種定壓珩磨，開始時由于孔壁粗糙，油石與孔壁接觸面積很小，接觸壓力大，孔壁的凸出部分很快被磨去。冷拔管機組是用冷軋、冷拔或冷軋和冷拔相結(jié)合的冷加工方法生產(chǎn)管材的整套裝備組合，是對熱軋管材或焊接管進行深度加工的機組。而油石表面因接觸壓力大，加上切屑對油石粘結(jié)劑的磨耗，使磨粒與粘結(jié)劑的結(jié)合強度下降，因而有的磨粒在切削壓力的作用下自行脫落，油石面即露出新磨粒，此即油石自銳。

第二階段是破碎切削階段，隨著珩磨的進行，孔表面越來越光 ，與油石接觸面積越來越大，單位面積的接觸壓力下降，切削效率降低。冷拔管規(guī)格冷拔管基本的工藝流程是：熱軋毛管、毛管檢查、修磨、毛管酸洗、毛管酸洗后復(fù)檢、冷拔、精拉道次前矯直、酸洗、潤滑、精拉。同時切下的切屑小而細，這些切屑對粘結(jié)劑的磨耗也很小。因此，油石磨粒脫落很少，此時磨削不是靠新磨粒，而是由磨粒尖切削。因而磨粒尖負荷很大，磨粒易損壞、崩碎而形成新的切削刃。

第三階段為堵塞切削階段，繼續(xù)珩磨時油石和孔表面的接觸面積越來越大，極細的切屑堆積于油石與孔壁之間不易排除，造成油石堵塞，變得很光滑。在此，總經(jīng)理攜全體員工，謹向?qū)疽回灲o予關(guān)懷、支持和幫助的新老朋友和廣大顧客表示衷心的感謝。因此油石切削能力極低，相當于拋光。若繼續(xù)珩磨，油石堵塞嚴重而產(chǎn)生粘結(jié)性堵塞時，油石完全失去切削能力并嚴重發(fā)熱，孔的精度和表面粗糙度均會受到影響。

冷拔管采用滾壓加工，由于表面層留有表面殘余壓應(yīng)力，有助于表面微小裂紋的封閉，阻礙侵蝕作用的擴展。冷拔管除了一般鋼管、低中壓鍋爐鋼管、高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、石油裂化管、其它鋼管外，還包括碳素薄壁鋼管、合金薄壁鋼管、不銹薄壁鋼管、異型鋼管。從而提高表面抗腐蝕能力，并能延緩疲勞裂紋的產(chǎn)生或擴大，因而提高冷拔管疲勞強度。通過滾壓成型，滾壓表面形成一層冷作硬化層，減少了磨削副接觸表面的彈性和塑性變形，從而提高了冷拔管內(nèi)壁的耐磨性，同時避免了因磨削引起的傷害。滾壓后，表面粗糙度值的減小，可提高配合性質(zhì)。