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近年來，隨著冷彎型鋼市場越來越大需求，冷彎型鋼制造企業(yè)不斷添置設備，提高產(chǎn)量，增加產(chǎn)品規(guī)格。尤其在大尺寸冷彎型鋼上發(fā)展更快。以閉口管類為例，ERW方式生產(chǎn)的焊接方管國內(nèi)很長時期只能做280*280*12mm，焊接直縫圓管Ф325.近幾年各地不斷有大型機組投產(chǎn)，ERW方式生產(chǎn)的方管做到了400*400mm、450*450mm、500*500mm，最大可以達到550*550mm。直縫圓管范圍的擴大可做到Ф660mm。

一、冷彎加工過程材料性能變化研究的必要性：

冷彎型鋼是在常溫下對鋼材加工的產(chǎn)品，加工過程也是金屬塑性變形的過程。其結(jié)果不但改變了金屬的形狀和尺寸，也改變了其組織和性能，對冷彎加工過程材料性能變化開展研究，找出金屬材料性能冷彎變化規(guī)律，制訂出合理的加工工藝，引入先進合理的設施，生產(chǎn)出的冷彎型鋼材能不但滿足尺寸規(guī)格的要求，也能滿足材料性能的要求。

冷彎加工是金屬壓力加工的一個分支，金屬壓力加工的方法很多，像鍛壓、沖壓、拉拔、擠壓、軋制等，我國冷彎行業(yè)中常用的輥式成型的加工工藝只是軋制工藝中不需加溫的一種加工過程，有關教材和文獻對冷狀態(tài)下彎曲變形工藝和材料性能的變化規(guī)律研究不多，很多生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題得不到解決，這和近年來冷彎加工的發(fā)展和冷彎產(chǎn)品的廣泛應用不相適應，已經(jīng)嚴重影響冷彎產(chǎn)品質(zhì)量的提高。

技術進步的動力來源于市場，社會經(jīng)濟技術發(fā)展，給冷彎行業(yè)展現(xiàn)了一個又一個市場需求。如以高速公司和高速鐵路為代表的現(xiàn)代運輸設施中，要求結(jié)構材料重量輕、強度高、塑性好、耐腐蝕；在以北京奧運工程為代表的現(xiàn)代化的大型建筑中，由于空間結(jié)構獨特，單元材料受力復雜，對材料的形狀、尺寸公差、機械性能都有很嚴的要求。市場不斷對冷彎加工產(chǎn)品的性能提出新的要求，也給冷彎產(chǎn)品性能研究提供了動力。

二、 冷彎加工過程材料性能變化研究的基礎和方向

冷彎加工過程材料性能變化研究的基礎也是金屬壓力加工學研究的范疇。人們對金屬變形抗力的研究。金屬塑性變形抗力是指在一定的變形溫度、變形程度和本身抵抗塑性變形的抗力變形速率條件下，變形金屬能夠?qū)崿F(xiàn)塑性變形的應力強度。變形抗力是變形金屬的重要力學參數(shù)，是金屬本身抵抗塑性變形的抗力，它在很大程度上決定著整個加工過程的力能參數(shù)和運動學參數(shù)。金屬的變形抗力因變形量、變形速度以及變形溫度不同而不同。變形量、變形速度和變形溫度對變形抗力的影響的定性關系已為各國學者所公認，但是在定量關系上和數(shù)學模型的構造上卻存在很大的差異。對于一定成分的金屬，其變形抗力可以近似地用下式表示：

σ=f(t,ε,ε′）
式中：t-變形程度 ε′—變形速度

對金屬塑性變形抗力的研究，大致可分為四個階段。上世界40年代，用強度極限代替塑性變形抗力，研究了變形溫度對不同鋼種強度極限的影響，明確了變形溫度是主要影響因素，但是沒有考慮變形速率和變形程度的影響，也沒有揭示強度極限和變形抗力的差別；第二階段是上個世紀40至50年代，同時考慮了變形溫度和變形速率兩個因素對變形抗力的影響，不足之處是沒有考慮變形程度引起的強化對變形抗力的的影響；第三階段是上個世紀50至70年代，廣泛開展了變形溫度、變形速率和變形程度對變形抗力的研究，提出了相應的變形抗力的數(shù)學模型，應用于生產(chǎn)過程中。70年代以后是變形抗力研究的第四階段，這期間在已有研究的基礎上，又考慮了多道次軋制中，殘余應變率對變形抗力的影響，確定冷卻殘余應變率的影響因素：材料的化學成分、組織結(jié)構、變形溫度、變形量和道次的間隔時間等。開展冷彎材料性能研究，要在這些研究的基礎上進行。

冷彎成型過程中材料性能的研究與一般軋鋼（多指熱軋）有所不同。由于在常溫下變形，生產(chǎn)過程中溫度變化不大，溫度變化對材料性能的影響不大。與在高溫下熱軋相比，在常溫下金屬塑性變形對金屬內(nèi)部的組織結(jié)構、應力狀態(tài)的影響有很大的不同，也決定這成型后金屬材料的性能，應是研究的重點。

由于冷彎型鋼是新型的結(jié)構材料，其應用主要是在建筑和機械設備的結(jié)構件中，因此鋼材具有良好的機械性能十分重要。在冷彎過程中，材料的強度極限、屈強比值、塑性、沖擊韌性都在發(fā)生變化。因此通過控制冷彎生產(chǎn)工藝過程和工藝制度來獲得所要求的使用性能，是我們開展冷彎加工過程材料性能變化研究的主要目的。