擠壓不銹鋼管產品的質量和性能要比采用其他軋管工藝軋制的產品優越,這是因為擠壓不銹鋼管工藝具有以下特點:
1. 擠壓時,材料在一次工藝行程中的變形量很大,而材料一次成形的時間卻很短(僅2~4s).因此,材料在擠壓過程中,當加熱溫度均勻時,由坯料溫度導致產品頭、尾幾何尺寸不均的可能性幾乎是沒有。正是由于這種近乎等溫擠壓的工藝條件,使得擠壓變形后的產品尺寸公差穩定,擠壓鋼管的壁厚公差為±(5±8)%,組織性能一致,并且要比熱軋不銹鋼管略有遜色。
2. 擠壓過程中,變形材料在三向(軸向、徑向和切向)同時受力的應力一應變條件下成形,即坯料的成形是在三向不均勻壓縮條件下完成的,在變形過程不存在導致金屬連續性破壞的張應力產生的可能性。因此,用擠壓法生產不銹鋼管時,鋼管內外表面產生缺陷的可能性在各制管方法中最小。
3. 當玻璃潤滑劑選擇得當,并且和變形金屬直接接觸的工模具硬度適當,表面粗糙度(包括坯料的表面粗糙度)符合要求,或者在擠壓筒內表面、擠壓模工作帶和入口錐面以及芯棒表面鍍鉻的情況下,整個變形區工具和變形金屬之間會始終存在一層熔融的、連續的、隔熱的、薄薄的、均勻的潤滑層,此時擠壓制品表面不會有裂紋、擦傷等表面缺陷。
4. 采用低頻感應加熱爐和再加熱爐,能準確控制坯料的加熱溫度,從而控制產品質量。除此之外,感應加熱的速度快、時間短(僅需幾分)。因此,含碳量較高的材料加熱后無脫碳危險,可避免出現多相組織。
一般碳素結構鋼擠壓產品和軋制產品的力學性能(σb、σs、δ5)比較如圖9-10所示。
圖9-10中的四邊形框格表示德國DIN標準所規定的范圍,并且用粗線表示上、下限值。從圖9-10中可明顯看出,在相同的生產條件下,擠壓產品的機械性能完全滿足DIN標準的要求,并且比軋制產品的稍高。
321不銹鋼和304不銹鋼擠壓產品的顯微組織如圖9-11、圖9-12所示。從圖中可以看出,不銹鋼擠壓產品的高倍顯微組織完全滿足標準要求。