金屬學(xué)原理
冷拔加工鋼管正是發(fā)生了加工硬化。冷拔時(shí)金屬發(fā)生塑性變形,晶體內(nèi)部有多個(gè)滑移系啟動(dòng),位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)彼此攔截,許多位錯(cuò)被釘扎住,造成位錯(cuò)塞積,同時(shí)位錯(cuò)源停止動(dòng)作。上述一系列過(guò)程導(dǎo)致了位錯(cuò)的可動(dòng)性降低,晶體中的位錯(cuò)密度顯著增加。當(dāng)塑性變形進(jìn)一步發(fā)生,應(yīng)力增加并足以使釘扎的位錯(cuò)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),螺位錯(cuò)交滑移,刃位錯(cuò)不能交滑移,這樣發(fā)生位錯(cuò)交截,使不動(dòng)階數(shù)增加。
所以,通過(guò)冷拔加工金屬內(nèi)部位錯(cuò)密度增加,位錯(cuò)可動(dòng)性降低,既難于產(chǎn)生位錯(cuò)又難于移動(dòng)位錯(cuò),因而金屬材料硬度、強(qiáng)度提高。這就是冷拔加工的金屬學(xué)原理。
力學(xué)原理
冷拔時(shí)鋼管在力的作用下通過(guò)一定形狀、尺寸的模具,發(fā)生塑性變形。在生產(chǎn)中的拔制方法大致可分成3種:縮徑拔管、減外壁拔管和減內(nèi)壁拔管,冷拔時(shí),鋼管在拉拔力、正壓力和摩擦力的作用下,發(fā)生相應(yīng)的變形,大都經(jīng)過(guò)縮徑、減壁和定徑3個(gè)階段,而且變形區(qū)內(nèi)部產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力,其中軸向?yàn)槔瓚?yīng)力,徑向和周向?yàn)閴簯?yīng)力,拔管過(guò)程中金屬處于一向拉和兩向壓應(yīng)力狀態(tài),這是冷拔管變形過(guò)程的基本力學(xué)特征。