在附加應(yīng)力冷拉結(jié)果厚壁無縫鋼管的不均勻變形，成為冷拉拔后的殘余應(yīng)力。

  厚壁無縫鋼管用途很廣泛。一般用途的厚壁無縫鋼管由普通的碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼軋制，產(chǎn)量多，主要用作輸送流體的管道或結(jié)構(gòu)零件。

  厚壁無縫鋼管具有中空截面，大量用作輸送流體的管道，如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。鋼管與圓鋼等實(shí)心鋼材相比，在抗彎抗扭強(qiáng)度相同時(shí)，重量較輕，是一種經(jīng)濟(jì)截面鋼材。厚壁無縫鋼管廠家的生產(chǎn)工藝可以分為冷拔與熱軋兩種，冷軋厚壁無縫鋼管的生產(chǎn)流程一般要比熱軋要復(fù)雜，管坯首先要進(jìn)行三輥連軋，擠壓后要進(jìn)行定徑測(cè)試，如果表面沒有響應(yīng)裂紋后圓管要經(jīng)過割機(jī)進(jìn)行切割，切割成長度約一米的坯料。

  厚壁無縫鋼管的非均勻變形程度決定了殘余應(yīng)力的大小和分布。厚壁無縫鋼管的冷拔變形是由其變形特性決定的。因?yàn)橛性诶芜^程中無芯棒，與管壁厚度變化不多后變形，變形條件和厚壁無縫鋼管的內(nèi)、外兩層變形狀態(tài)有很大的不同，產(chǎn)生不均勻變形。在變形過程中，在厚壁無縫鋼管內(nèi)表面的金屬首先進(jìn)入塑性變形狀態(tài)，并沿軸向金屬流動(dòng)不受摩擦，所以沿壁厚方向發(fā)生軸向變形不均勻，造成在厚壁無縫鋼管外層的自然延伸率明顯低于內(nèi)層。

厚壁無縫鋼管的氧化還原反應(yīng)

  厚壁無縫鋼管材料火花鑒別法是利用鋼鐵材料在磨削過程中產(chǎn)生的物理化學(xué)現(xiàn)象判斷其化學(xué)成分的方法。當(dāng)鋼樣在砂輪上磨削時(shí)，磨削顆粒沿砂輪旋轉(zhuǎn)的切線方向被拋射，磨粒處于高溫狀態(tài)，表面被強(qiáng)烈氧化，形成一層Fe0薄膜。厚壁無縫鋼管中的碳在高溫下極易與氧發(fā)生反應(yīng)，F(xiàn)e0+C→Fe+C0，使Fe0還原;被還原的Fe將再次被氧化，然后再次還原。

  這種氧化還原反應(yīng)循環(huán)進(jìn)行，會(huì)不斷產(chǎn)生出C0氣體，當(dāng)顆粒表面的氧化鐵薄膜不能控制產(chǎn)生的C0氣體時(shí)，就有爆裂現(xiàn)象發(fā)生從而形成火花。爆裂的碎粒若仍殘留有未參加反應(yīng)的Fe和C時(shí)，將繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，則出現(xiàn)二次、三次或多次爆裂火花。

  厚壁無縫鋼管中的碳是形成火花的基本元素，當(dāng)鋼中含有錳、硅鎢、鉻、鉬等元素時(shí)，它們的氧化物將影響火花的線條、顏色和狀態(tài)。根據(jù)火花的特征，可大致判斷出鋼材的碳含量和其他元素的含量。

  厚壁無縫鋼管冷拔后組織性能不均勻

  厚壁無縫鋼管冷拔過程中由于變形的不均勻性，從外表面層到內(nèi)表面層，變形程度是不一樣的，靠近外表面層的附加彎曲變形和附加切變形比較大，所以總變形程度外層比內(nèi)層大，因而，外晶粒較細(xì)，硬度較高，內(nèi)層則相反。若管壁越厚，摩擦系數(shù)愈大，模子的錐角越大，內(nèi)外層總變形程度的差別也愈大，組織和性能不均勻程度增大，因?yàn)閮?nèi)外層變形程度不一樣，厚壁無縫鋼管變形后內(nèi)外層的組織性能就不一致。