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06Cr19Ni10不锈钢管旋压加工研究意义

    06Cr19Ni10不锈钢管(AISI304)是一种最为常见的奥氏体不锈钢管,具有良好的冷、热加工性能和耐腐蚀能力,在石油、化工、海洋等行业被大应用。旋压是一种综合了拉拔、锻压等多种工艺方法的逐点连续变形工艺方法,具有变形条件好,制品性能优良,产品尺寸公差小,06Cr19Ni10不锈钢管利用率高,制品类别广泛可旋制整体回转体零件等优点,被广泛应用于航空航天、兵器、核能、船舶等领域。

    利用旋压加工成形大直径、长尺寸、无缝、薄壁06Cr19Ni10不锈钢管,能有效改善金属内部组织,细化晶粒,提高张度、硬度指标,获得良好的尺寸精度、表面粗糙度和尺寸稳定性,满足工艺生产要求。06Cr19Ni10不锈钢管经旋压加工后,会产生明显的加工硬化效果,必须经过旋后热处理改善旋后材料的内部组织和宏观力学性能,而热处理工艺的适应程度对产品使用性能影响很大,需要深入研究。

    在金属旋压成形过程中,沿壁厚方向各层金属的变形量有一定程度的差异,并且受不锈钢管表面摩擦力的影响,再加上毛坯各处组织性能的差异,以及旋轮对材料表面的作用力,导致金属发生不均匀塑性变形,使成形后的金属薄壁管内存在有较大的残余应力残余应力的存在对零件的形状精度和尺寸稳定性以及抗应力腐蚀能力有很大的影响,极易导致零件出现变形和裂纹等情况。因此减小旋压管材的残余应力对于改善产品质量具有重要意义。

    影响旋后06Cr19Ni10奥氏体不锈钢管抗腐蚀性能最重要的因素是晶间腐蚀。晶间腐蚀是金属在特定的腐蚀环境中沿着或紧挨着材料的界发生和发展的局部腐蚀破坏状态。晶间腐蚀导致材料失效的主要原因是这种腐蚀会沿着晶界向内部发展,大大降低晶粒间的结合力,使材料的强度大幅降低甚至消失。晶间腐蚀严重的不锈钢甚至会一触即碎,十分危险。因此,晶间腐蚀是一种危害性很大的局部腐蚀。

    本文针对科研生产中实际应用的06Cr19Ni10不锈钢管开展技术研究,分析了06Cr19Ni10不锈钢管旋后力学性能变化情况,测试了旋后毛坯以及经热处理后不锈钢管的残余应力,测最了经65%酸溶液浸蚀后各种状态的06Cr19Ni10不锈钢管的腐蚀失重和晶间腐蚀深度,同时,还观察了经腐蚀试验后样品的腐蚀形貌,定最评价了旋后不锈钢管的抗晶间腐蚀能力,为全面掌握旋压工艺对06Cr19Ni10不锈钢管材料特性影响规律奠定了一定基础。

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