316L不锈钢属(shu)于低碳奥(ao)氏体(ti)不锈钢，Mo元素(su)的添(tian)加增强了耐氯化物侵蚀(shi)的能力，较304不锈钢具有更好的耐晶间腐蚀能(neng)力。由于316L不锈钢(gang)的综合性能良好，被广泛(fan)用于制造石油化工行业中。往期已经说到316L不锈钢管的耐(nai)腐蚀性能，本期就来说说316L不锈钢制品管膨胀性能的影响因素(su)。
在同一支(zhi)316L不锈钢制(zhi)品管上截取两段(duan)钢管，分别是1#管和2#管（对2#管进行过润滑处理），用于径向膨(peng)胀(zhang)。
采用自上而下的膨胀工艺，通过液压机完成316L不锈钢管的膨胀(zhang)。液压机的底座固定，压头向下施加与膨胀套管轴向一致的载荷，膨胀锥在导向区段的引导下(xia)缓慢(man)进入管子，管子在巨(ju)大的接触应力下开始发生膨胀(zhang)变形。
长度 管材(cai)在膨胀后，径向增(zeng)大幅度可以叫做(zuo)膨胀的变形程(cheng)度，也叫做膨胀率。由于内径的(de)增大，材料在长(zhang)度(du)和厚(hou)度(du)方面的消耗(hao)用于增加管体的体积。膨胀过后，1#管和2#管的长度都缩短了。
壁厚 采用定点测(ce)量壁厚的方法，两段不锈钢管的原始壁厚并不均匀，膨胀后壁厚变化的幅度也不相同。壁厚(hou)不均(jun)度具(ju)有(you)“遗传性”，膨胀后钢管的壁厚(hou)不均度会增加。
管材的壁厚减小幅度跟(gen)原始壁(bi)厚有必然联系，钢管(guan)在膨(peng)胀(zhang)后依然会(hui)存在厚边和薄边，且薄边的(de)壁厚(hou)变化薄幅度(du)要大于厚边。原因包括：套管具有原始的壁厚不均度，薄边(bian)变形抗力低于厚边，在同等(deng)的接触应力下会先发生变形；膨胀力的微小偏移也会(hui)造(zao)成壁(bi)厚不均度的增(zeng)加；膨胀锥的加工精度(du)也会影响管子的壁厚变化。为保证(zheng)管材膨胀(zhang)后的使用性能，必须严格控(kong)制原始壁厚误差，可以按管材冷加工(gong)的经验标准来规定套(tao)管的壁厚不均度。选择材质(zhi)均匀、原(yuan)始壁厚不均度小的管(guan)材(cai)。
硬(ying)度 由于316L不锈钢制品管(guan)在塑性变(bian)形(xing)的时候发生(sheng)加工(gong)硬化，即在变形过程中产生晶格畸变，晶粒被拉长、细化，出现亚结构(gou)或产生不均匀变形等，使管材的强度、硬度增加，而塑性指标下降。材料的(de)晶粒(li)发生变形，晶格能量提(ti)高，在晶界附近出现位错堆积(ji)，晶粒内形成位错缠结，晶粒破碎还会导致晶(jing)界面(mian)积增加，电化学活(huo)性增大。这些都增(zeng)加了材(cai)料的变形抗力，硬度得到提高。
316L不(bu)锈钢经过(guo)膨胀后，平均硬度增幅非常大，而且硬度值波动范围较大。这是由于膨胀导致(zhi)管材变形(xing)不均匀和产(chan)生残余应力(li)，使(shi)得管子的硬度也(ye)表现(xian)出不均匀性。
膨胀(zhang)力 膨胀力是膨胀变形最(zui)基本(ben)的参数，是设计、验算膨胀工具强(qiang)度的重要依据，其值的选择是否(fou)恰当直接影响膨胀作业的效果。由(you)于对2#管进(jin)行过润滑处理，所需膨胀力比1#管要小很多。在膨胀过程中，316L不锈(xiu)钢管的膨胀力出现了两次峰值。刚开始膨胀锥(zhui)对管壁施加压力促使管壁开始屈(qu)服，但(dan)是部分膨胀力会(hui)受到材料本身变形抗力的抵(di)消，之(zhi)后加大膨胀力直到膨胀锥的锥面全部进入管内，管(guan)子(zi)也开始(shi)发生(sheng)屈服，这就(jiu)是第一次出现峰(feng)值的时刻。再次出现峰值是在膨胀锥(zhui)完全进入(ru)管内时，此刻膨胀(zhang)锥的定径区与管(guan)壁完全接触而产(chan)生非常大的摩擦力，待(dai)膨胀过程稳定后，膨胀力才逐(zhu)步下降直到稳定。影响膨胀力的因素有很多，包(bao)括膨胀(zhang)锥角、摩擦(ca)阻力、管材性质、变(bian)形(xing)程度以及膨胀速率等，在膨(peng)胀之前应该做好相应(ying)的准备工作，确(que)保膨胀过程的顺(shun)利进行。
以上就(jiu)是316L
不锈钢制品管膨胀性能的(de)影响因素(su)，316L不锈钢管经过径向膨(peng)胀后(hou)发(fa)生加工硬(ying)化，布氏硬度和(he)抗拉强(qiang)度明显增加，在膨胀实验过(guo)程中(zhong)，316L不锈钢(gang)所需的膨胀(zhang)力出现了两次峰值，润滑处理(li)能有(you)效降低(di)摩擦阻力。膨(peng)胀后316L不锈钢制品管的不均匀变形程(cheng)度增加(jia)，可(ke)采用管材(cai)冷加(jia)工的经验标准对膨胀管的壁厚不均度进行确定，同时强化膨胀管加工(gong)的质量控制，选用合适的膨(peng)胀工艺以保证(zheng)管材(cai)膨胀后的使用性能。
参考资料：张仁勇(yong)，王霞，施岱艳(yan)，陈勇彬，鞠岚，张(zhang)金钟—316L不锈钢管(guan)的膨胀性(xing)能
