冷熱軋16Mn無縫鋼管產(chǎn)品的缺陷以及優(yōu)點
1、 冷軋成16mn無縫鋼管允許截面出現(xiàn)局部屈曲，從而可以充分利用桿件屈曲后的承載力；而熱軋16mn無縫鋼管不允許截面發(fā)生局部屈曲。
2、熱軋16mn無縫鋼管和冷軋16mn無縫鋼管殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因不同，所以截面上的分布也有很大差異。冷彎薄壁16mn無縫鋼管截面上的殘余應(yīng)力分布是彎曲型的，而熱扎16mn無縫鋼管或焊接16mn無縫鋼管截面上殘余應(yīng)力分布是薄膜型。
3、熱軋16mn無縫鋼管的自由扭轉(zhuǎn)剛度比冷軋16mn無縫鋼管高，所以熱軋16mn無縫鋼管的抗扭性能要優(yōu)于冷軋16mn無縫鋼管。
冷軋16mn無縫鋼管
冷軋16mn無縫鋼管是指在常溫下，經(jīng)過冷拉、冷彎、冷拔等冷加工把鋼板或鋼帶加工成各種型式的鋼材。
優(yōu)點：成型速度快、產(chǎn)量高，且不損傷涂層，可以做成多種多樣的截面形式，以適應(yīng)使用條件的需要；022-26627748冷軋可以使鋼材產(chǎn)生很大的塑性變形，從而提高了鋼材的屈服點。
缺點: 1.雖然成型過程中沒有經(jīng)過熱態(tài)塑性壓縮，但截面內(nèi)仍然存在殘余應(yīng)力，對鋼材整體和局部屈曲的特性必然產(chǎn)生影響； 2.冷軋16mn無縫鋼管樣式一般為開口截面，使得截面的自由扭轉(zhuǎn)剛度較低。在受彎時容易出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，受壓時容易出現(xiàn)彎扭屈曲，抗扭性能較差； 3.冷軋成16mn無縫鋼管壁厚較小，在板件銜接的轉(zhuǎn)角處又沒有加厚，承受局部性的集中荷載的能力弱。
熱軋16mn無縫鋼管是相對于冷軋16mn無縫鋼管而言的，冷軋16mn無縫鋼管是在再結(jié)晶溫度以下進行的軋制，而熱軋16mn無縫鋼管就是在再結(jié)晶溫度以上進行的軋制。
優(yōu)點:可以破壞鋼錠的鑄造組織，細化鋼材的晶粒，并消除顯微組織的缺陷，從而使鋼材組織密實，力學(xué)性能得到改善。這種改善主要體現(xiàn)在沿軋制方向上，從而使鋼材在一定程度上不再是各向同性體；澆注時形成的氣泡、裂紋和疏松，也可在高溫和壓力作用下被焊合。
缺點:1.經(jīng)過熱軋之后，鋼材內(nèi)部的非金屬夾雜物（主要是硫化物和氧化物，還有硅酸鹽）被壓成薄片，出現(xiàn)分層（夾層）現(xiàn)象。分層使鋼材沿厚度方向受拉的性能大大惡化，并且有可能在焊縫收縮時出現(xiàn)層間撕裂。焊縫收縮誘發(fā)的局部應(yīng)變時常達到屈服點應(yīng)變的數(shù)倍，比荷載引起的應(yīng)變大得多； 2.不均勻冷卻造成的殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力是在沒有外力作用下內(nèi)部自相平衡的應(yīng)力，各種截面的熱軋16mn無縫鋼管都有這類殘余應(yīng)力，一般16mn無縫鋼管截面尺寸越大，殘余應(yīng)力也越大。殘余應(yīng)力雖然是自相平衡的，但對鋼構(gòu)件在外力作用下的性能還是有一定影響。如對變形、穩(wěn)定性、抗疲勞等方面都可能產(chǎn)生不利的作用。3.熱軋的鋼材產(chǎn)品，對于厚度和邊寬這方面不好控制。我們熟知熱脹冷縮，由于開始的時候熱軋出來即使是長度、厚度都達標，最后冷卻后還是會出現(xiàn)一定的負差，這種負差邊寬越寬，厚度越厚表現(xiàn)的越明顯。所以對于大號的鋼材，對于鋼材的邊寬、厚度、長度，角度，以及邊線都沒法要求太精確。
二.缺陷(欠)分析
對無縫鋼管生產(chǎn)中產(chǎn)生的主要缺陷類型的研究，由于受生產(chǎn)環(huán)境、試驗條件、技術(shù)裝備以及研究工作斷續(xù)等因素的限制，有些問題沒有給出結(jié)論，只提出了一些看法，也希望同行們能夠參與討論。
1．1 內(nèi)折
內(nèi)折是指在16mn無縫鋼管的內(nèi)表面呈片狀、直線狀或螺旋狀的折疊。關(guān)于采用連鑄坯軋制產(chǎn)生的內(nèi)折問題，近年有關(guān)專家學(xué)者通過試驗分析提出：內(nèi)折的產(chǎn)生與中心疏松、芯部縮孔以及柱狀晶在鑄坯內(nèi)呈現(xiàn)的程度有關(guān)[ 。因為嚴重的管坯中心疏松在穿孔的咬入階段會造成芯部開裂并在后續(xù)的穿孔、輾壓過程中形成內(nèi)折：縮孔由于在加熱時內(nèi)表面被氧化，穿孔過程中又不能被焊合而形成內(nèi)折，縱向剖開鑄坯發(fā)現(xiàn)縮孑L在鑄坯內(nèi)是不連續(xù)的，所以只產(chǎn)生管端內(nèi)折 而管坯內(nèi)部的縮孑L由于穿孑L過程中形成的“隔墻”作用不會被氧化而產(chǎn)生內(nèi)折：對柱狀晶來講，有試驗表明柱狀晶的粗化度越大其塑性越差，內(nèi)折率越高。還有一些研究分析表明，連鑄坯的內(nèi)折除與中心疏松、縮孑L和柱狀晶有關(guān)外，還與中心疏松區(qū)偏心有關(guān)，中心疏松區(qū)偏心的連鑄坯其內(nèi)折率遠高于無偏心或偏心小的連鑄坯。另外，統(tǒng)計分析還發(fā)現(xiàn)內(nèi)折率與碳當量大小有關(guān)，鋼種的碳當量越大．生產(chǎn)出的無縫鋼管內(nèi)折率越高，上述所討論的內(nèi)折是與鑄坯內(nèi)在質(zhì)量以及材料本身有關(guān) 而定心內(nèi)折、頂頭前壓下量過大、橢圓度過大產(chǎn)生的內(nèi)折以及加熱等原因產(chǎn)生的內(nèi)折這里不加論述。從統(tǒng)計分析看連鑄坯的內(nèi)折率大大高于軋坯．用 270 mm連鑄坯改軋成 110 mm圓坯再進行軋制試驗，其內(nèi)折率大大降低。相當部分直線型內(nèi)折是由磨損的芯棒造成的。這是由于芯棒表面嚴重磨損形成凹槽 這種芯棒在軋制時使無縫鋼管內(nèi)表面形成縱向凸棱，再繼續(xù)軋制時凸棱被輾壓而形成線性折疊。線性內(nèi)折(又稱翹皮)一般折疊部分較窄，易于修磨掉。螺旋狀內(nèi)折可分為2類：一類與使用嚴重磨損的頂頭有關(guān)，這種內(nèi)折螺距較短：還有一類與穿孔前的工序有關(guān)，目前還不能完全斷定是與鑄坯內(nèi)在質(zhì)量有關(guān)，還是加熱不當造成的，這類螺旋狀內(nèi)折螺距較大．折疊部分較窄
1．2外折
外折是指在16mn無縫鋼管外表面與無縫鋼管的軸線成一定角度的折疊。外折的產(chǎn)生主要是由管坯的缺陷引起的，可分為3類：第1類是管坯表面的嚴重渣孑L和帶有陡棱的凹坑，這類缺陷經(jīng)軋制后在無縫鋼管外表面形成片狀外折。第2類是管坯皮下裂紋(氣泡)，這類缺陷在管坯表面檢查時很難發(fā)現(xiàn)，只有在低倍檢驗時才能被顯示出來。這類缺陷在加熱時將會延伸、擴展，軋制后形成較長的外折并與無縫鋼管軸向成一定角度。第3類是管坯縱向裂紋，這類缺陷在加熱后也將延伸、擴展，嚴重的在加熱后管坯就已裂開，軋制后形成更嚴重的外折．有時甚至整管裂開。第l類和第3類缺陷在管坯檢查時能夠發(fā)現(xiàn)，絕大部分可以被查出剔除．但有少部分很難發(fā)現(xiàn)而流人下工序。第2類缺陷盡管采用低倍檢驗可以發(fā)現(xiàn)，但由于低倍檢驗屬抽檢而且比例很低，有時也難以查到莊鋼等：連軋16mn無縫鋼管產(chǎn)品缺陷(欠)分析軋制工具也是產(chǎn)生外折的原因之一。當使用嚴重磨損或掉肉的導(dǎo)板時，就會在毛管表面產(chǎn)生嚴重的劃傷．進人下道工序軋制后就會被輾壓成螺旋形外折。這種螺旋形外折螺距較小，折疊程度較輕。(前期軋制114*9的16mn)目前隨著企業(yè)管理水平提高，規(guī)范操作，這種外折缺陷極少發(fā)生。
1．3壁厚不均
壁厚不均是指16mn無縫鋼管在同一截面上或沿長度方向上壁厚最薄點、最厚點與名義壁厚偏差較大(GB5310、GB3087界定為偏差值超過壁厚公差的80％)。連軋管機組的壁厚不均主要產(chǎn)生在穿孑L機上．其核心問題就是軋件在穿孑L過程中與軋制中心線的相吻合程度，包括人口導(dǎo)管、軋輥、導(dǎo)盤(導(dǎo)板)、定心輥、頂桿與軋制中心線對中；軋件在軋制過程中的穩(wěn)定性(如厚壁管軋制——因頂桿較細，軋件旋轉(zhuǎn)甩動較大使軋制不穩(wěn)定)：過大的擴徑量，另外管坯加熱不均(如管坯與爐底接觸帶即陰暗面)、定心偏斜等都會對壁厚產(chǎn)生不良影響。除穿孑L機外，連軋管機的輥縫調(diào)整不當也會造成壁厚不均。穿孑L機產(chǎn)生的壁厚不均呈螺旋狀．連軋管機產(chǎn)生的壁厚不均呈直線狀。近些年新建的機組都在穿孑L機上采用了機內(nèi)定心．這對毛管的前端壁厚乃至整管壁厚的改進起到明顯的效果。
1．4 結(jié)疤
結(jié)疤是指在16mn無縫鋼管內(nèi)外表面上呈現(xiàn)斑疤狀的缺陷。產(chǎn)生的主要原因：①穿孑L導(dǎo)盤、軋輥粘結(jié)異物(俗稱粘鋼，尤其在生產(chǎn)低碳鋼、不銹鋼時)繼續(xù)軋制時，那些被粘結(jié)的異物就會在無縫鋼管的外表面留下斑疤：②穿孑L毛管尾端的耳子在芯棒插人時被帶進毛管內(nèi)．軋制后形成內(nèi)結(jié)疤。
1．5 內(nèi)麻坑
內(nèi)麻坑是指在16mn無縫鋼管內(nèi)表面上呈現(xiàn)出帶狀或片狀分布的麻坑。這種缺陷主要是與除氧化劑有關(guān)。
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