最近瑞通螺旋鋼管廠家遇到一個(gè)客戶常見(jiàn)的問(wèn)題，就是螺旋鋼管預(yù)熱后變形再加工的問(wèn)題，今天為大家科普一下：

螺旋鋼管加熱溫度較低時(shí)，變形大口徑螺旋鋼管發(fā)生回復(fù)過(guò)程，此時(shí)原子的活動(dòng)能力不大，變形金屬的顯微組織不發(fā)生顯著的變化，加工硬化后的強(qiáng)度和硬度基本上不變，但塑性略有回升，第二類殘余內(nèi)應(yīng)力基本消除，物理、化學(xué)性能基本恢復(fù)到變形前的情況。

因此，工業(yè)上可利用低溫加熱的回復(fù)過(guò)程，在保持變形金屬很高強(qiáng)度的同時(shí)降低它的內(nèi)應(yīng)力，這種處理工藝稱為低溫去應(yīng)力退火變形金屬中內(nèi)能的增加，往往表現(xiàn)為空位濃度和位錯(cuò)密度等的增大。

當(dāng)金屬低溫加熱時(shí)，空位即開(kāi)始移動(dòng)，或與其他缺陷相遇合并，或擴(kuò)散到表面、晶界和位錯(cuò)等處消失，因而減少了晶格畸變?；貜?fù)過(guò)程中位錯(cuò)也會(huì)發(fā)生遷移而重新分布和組合，形成新的亞晶粒使位錯(cuò)之間作用力減少，因而使品體過(guò)渡為較穩(wěn)定的狀態(tài)。

加熱溫度較高時(shí)，變形大口徑螺旋鋼管的顯微組織發(fā)生顯著的變化，破碎的、被拉長(zhǎng)壓扁的晶粒全部轉(zhuǎn)變成均勻細(xì)小的等軸晶粒，這一過(guò)程類似結(jié)晶過(guò)程，也是通過(guò)形核和長(zhǎng)大的方式完成的，被稱為再結(jié)品。

再結(jié)晶的形核和長(zhǎng)大過(guò)程，實(shí)際上是回復(fù)過(guò)程中形成的亞晶的合并長(zhǎng)大或晶界向畸變能高的晶粒擴(kuò)散移動(dòng)。再結(jié)晶前后晶粒的晶格類型不變，化學(xué)成分不變，只改變晶粒形狀，因此再結(jié)晶不是相變。

從金屬學(xué)的觀點(diǎn)看，熱變形加工與冷變形加工是以再結(jié)晶溫度來(lái)劃分的。在再結(jié)晶溫度以上的塑性變形屬于熱變形加工；而在再結(jié)晶溫度以下的塑性變形稱作冷變形加工。變形加工溫度的高低不是區(qū)分冷熱變形加工的標(biāo)志。

例如，鎢的***再結(jié)晶溫度約為1200℃，在100℃的變形加工稱為冷變形加工；鉛、錫等低熔點(diǎn)金屬的再結(jié)晶溫度低于室溫，所以它們?cè)谑覝叵碌淖冃我褜儆跓嶙冃渭庸ぴ趯?shí)際生產(chǎn)中，冷變形加工過(guò)程中不會(huì)發(fā)生再結(jié)晶，必然會(huì)產(chǎn)生加工硬化。在熱變形加工過(guò)程（例如熱鍛、熱軋等）中，如果工件溫度不夠高，變形速度又大，則再結(jié)晶的軟化作用來(lái)不及消除加工硬化的影響。

因此生產(chǎn)中金屬材料的熱變形加工開(kāi)始溫度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其再結(jié)晶溫度。這樣塑性變形的加工硬化隨即被再結(jié)晶的軟化所抵消，因此可將熱變形加工看作為冷變形和再結(jié)晶過(guò)程相重迭的結(jié)果由于金屬在熱變形加工時(shí)較易發(fā)生表面氧化現(xiàn)象，大口徑螺旋鋼管表面質(zhì)量和尺寸精度不如冷變形加工，而冷變形加工適于截面尺寸較小、加工尺寸和表面質(zhì)量要求較高的金屬制品。

熱變形加工時(shí)，金屬中的夾雜物和枝晶偏析沿金屬的流動(dòng)方向被拉長(zhǎng)和破碎，在隨即發(fā)生的再見(jiàn)試樣上，可見(jiàn)到沿變形方向的一條條細(xì)線，這就是熱加工纖維組織或稱流線。流線使結(jié)晶過(guò)程中這些夾雜物不會(huì)改變纖維狀分布，因此，在材料或工件的縱向宏金屬的性能出現(xiàn)各向異性。沿流線方向的強(qiáng)度、塑性和韌性顯著大于垂直方向上的相應(yīng)性能。因此，熱變形加工時(shí)應(yīng)使工件具有合理的流線分布。鍛造曲軸和軋材切削加工曲軸的流線分布，很明顯，切削加工的曲軸的流線分布不合理，它易沿軸肩發(fā)生斷裂。熱變形加工可使鑄錠中的組織缺陷得到明顯改善，如氣泡縮孔焊合、縮松壓實(shí)，使金屬材料的密度增加。

鑄態(tài)時(shí)粗大的柱狀晶通過(guò)熱變形加工后能夠變成較細(xì)的等軸晶粒；某些合金鋼中的大塊碳化物可被打碎并較均勻地分布。由于在一定溫度和壓力下擴(kuò)散速度增快，因而偏析可部分地消除，使成分比較均勻。多相合金中的不同組織，在熱變形加工時(shí)沿著變形方向呈交替相間的條帶狀分布，這種組織稱為帶狀組織。例如，在緩冷的熱軋低碳鋼中會(huì)出現(xiàn)先析鐵素體和珠光體交替相間J帶狀顯微組織。帶狀組織使金屬材料的力學(xué)性能產(chǎn)生方向性，特別是橫向的塑性和韌性明顯下降，并使材料的切削加工性能惡化。

對(duì)于在高溫下能獲得單相組織的材料，帶織有時(shí)可用正火來(lái)消除，但嚴(yán)重的磷偏析引起的帶狀組織很難消除，需通過(guò)高溫?cái)U(kuò)散退火及隨后的正火來(lái)改善由此可見(jiàn)，通過(guò)正常的熱變形加工可使鑄態(tài)金屬的組織和性能得到明顯改善，因此工業(yè)中受力復(fù)雜、載荷較大的重要工件，大多要采用熱變形加工的方法來(lái)制造。

但是，應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，必須采用正確的熱變形加工工藝規(guī)范才能改善組織和性能。例如，若熱變形加工終止溫度過(guò)高，就有可能使金屬得到粗大晶粒；反之，終止溫度過(guò)低，則不僅會(huì)引起加工硬化現(xiàn)象，在金屬中造成殘余應(yīng)力，甚至?xí)l(fā)生裂紋。在鍛造拔長(zhǎng)變形量較大時(shí)，為減弱金屬中纖維組織各向異性，在鍛造中應(yīng)增加鐓粗工序。