前言
液壓（氣動）缸筒用高精度冷拔管經(jīng)過國內(nèi)各生產(chǎn)廠家十幾年的生產(chǎn)研究，已經(jīng)在我國液壓（氣動）行業(yè)發(fā)揮出越來越大的作用，然而，由于缸筒用管內(nèi)孔質(zhì)量要求較高，冷拔管只有在珩磨后才能滿足要求，所以，冷拔時予留的珩磨量大小對于提高珩磨機的生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本非常關(guān)鍵。為此，我們對冷拔管的內(nèi)壁表面質(zhì)量進(jìn)行了專題的分析研究。
1、冷拔管的內(nèi)壁表面缺陷
高精度冷拔管內(nèi)表面粗糙度Ra≤0.8μm,內(nèi)徑尺寸精度可以達(dá)到H9～H10，只有如此才能保證珩磨后達(dá)到H7～H8的內(nèi)孔尺寸和Ra≤0.2μm的內(nèi)表面粗糙度要求。影響珩磨管表面粗糙度的主要因素除珩磨機設(shè)備精度外，冷拔管內(nèi)表面質(zhì)量是另一關(guān)鍵點，冷拔管內(nèi)表面缺陷經(jīng)國內(nèi)A廠實測數(shù)據(jù)分類，主要有3種。
1.1.麻點
冷拔管經(jīng)粗珩后，可以發(fā)現(xiàn)其表面由許多凹點狀缺陷，此種缺陷如果沒有磨去會嚴(yán)重影響缸筒內(nèi)孔光潔度，對于缸筒來說便屬于廢品。
1.2.劃傷
劃傷缺陷是冷拔時產(chǎn)生的，一般為一條沿鋼管軸線方向上的劃痕，必須有超過此劃痕深度的珩磨余量，才可能磨去此種缺陷，加工出合格的缸筒。
1.3.不圓
冷拔管在生產(chǎn)時，固定在芯桿上的內(nèi)模是可以上下浮動的，所以，冷拔管內(nèi)徑不象機加工管一樣平直。另外，有些熱軋管、同管壁厚差較大，冷拔變形時由于管內(nèi)存在變形不均勻現(xiàn)象，容易產(chǎn)生冷拔管的不圓點。此管經(jīng)珩磨后便會發(fā)現(xiàn)內(nèi)孔有一個片狀表面與其它地方反光度不同，如果磨削量較小，此處連冷拔時的磷化層也未磨去。嚴(yán)重影響缸筒表面質(zhì)量。
據(jù)A廠多年來對珩磨管表面缺陷的跟蹤分析，由于冷拔原因產(chǎn)生的各種缺陷所占比例見表1。

表1 冷拔管的表面缺陷
缺陷名稱 麻點 劃傷 不圓
所占比例（%） 87 10 3
1. 4.內(nèi)表面缺陷的分析
冷拔管內(nèi)壁表面缺陷主要是麻點，占87%；其它兩種缺陷僅占13%。而且劃傷與不圓可以通過改變冷拔工藝進(jìn)行改善，甚至可以達(dá)到杜絕，而麻點缺陷是熱軋管本身就存在的，無法在冷拔時消除。隨著生產(chǎn)工藝的逐步成熟，麻點已經(jīng)成為影響冷拔管內(nèi)壁表面缺陷的致命傷，加強對麻點缺陷的分析研究，減少麻點缺陷是提高缸筒成材率的主要措施。

2. 麻點缺陷的檢驗、分析
2.1麻點缺陷的外觀
（1）熱軋管
選擇國內(nèi)B廠生產(chǎn)的27SiMn熱軋管Ф114×10，酸洗后鋼管內(nèi)壁存在的細(xì)密麻點經(jīng)體視顯微鏡放大觀察，此麻點為內(nèi)壁光滑的大小深度不一的圓坑。坑外形基本上近似圓形（尺寸見表2），有的稍橢圓，坑的內(nèi)壁與底部光滑，未見明顯的氧化鐵皮與非金屬夾雜（照片1）。
（2） 冷拔管
上述熱軋管經(jīng)30%的減壁冷拔后，規(guī)格為Ф114×7，觀察發(fā)現(xiàn)，鋼管內(nèi)壁布滿黑色麻點，其外口的形狀基本上為拉長的橢圓形，邊緣不光滑，長軸沿拔制方向（尺寸見表2）。坑的底部可見不同結(jié)晶面的金屬光澤，未見氧化鐵皮與非金屬夾雜（照片2）。
表2 麻點外口尺寸
鋼管類型 麻點外口尺寸（長軸×短軸），mm
熱軋管 0.62×0.52、Ф0.57、Ф0.48、Ф0.28、Ф0.12
冷拔管 1.2×0.69、1.02×0.49、1×0.49、0.94×0.69、0.66×0.42
注：觀察面積20×10mm2，按大、中、小類型挑選典型測量點5點。
2.2顯微鏡觀察與測量
切取鋼管縱向與橫向試樣，使金相觀察面為麻點的縱向或橫向截面，觀察麻點截面形狀，并測量其深度，結(jié)果如下：
2.2.1管內(nèi)壁脫碳層深度及麻點深度（見表3）
表3 管內(nèi)壁脫碳層深度及麻點深度（mm）
鋼管類型 脫碳層深度 麻點深度
熱軋管 0.27、0.38 0.35、0.43、0.12、0.15
冷拔管 0.22、0.32 0.09、0.09、0.12、0.17、0.16
2.2.2麻點的形狀
（1）熱軋管：在縱向或橫向試片上，麻點截面均為表面光滑的圓坑，坑壁及底部未見氧化鐵皮及非金屬夾雜，金相組織正常，較淺的坑在脫碳層內(nèi)，而較深的坑已超過脫碳層深入金屬基體。鋼管基體組織為：鐵素體+珠光體（照片3、4）。
(2)冷拔管：在縱向試片上麻點截面為扁平的英文字母“C”形狀，表面開口較小，內(nèi)部擴大，且底部較平整，這符合熱軋管圓坑狀麻點經(jīng)冷拔變形后的形狀（由于各晶粒取向不同，故低倍觀察時底部呈現(xiàn)不同結(jié)晶面的金屬光澤。）坑壁和底部未見氧化現(xiàn)象、非金屬夾雜及異常金相組織（照片5）。
2.3檢驗結(jié)果分析
Ф114×7規(guī)格的27SiMn冷拔管內(nèi)壁麻點是熱軋管內(nèi)壁麻點經(jīng)冷拔變性后遺留下來的，試驗觀察到的熱軋管麻點深度為0.43mm，冷拔管麻點深度為0.17mm。為了消除內(nèi)壁麻點，熱軋管內(nèi)表面機加工余量為減壁0.5mm以上；若采用冷拔管珩磨工藝，則珩磨余量為0.2mm（壁厚），減少了機加工（或珩磨）的余量。
3、減小冷拔管內(nèi)表面缺陷的措施
根據(jù)麻點缺陷的形成機理分析，冷拔變形可以減小麻點的深度，或者形成麻點被覆蓋甚至消除的假象，實際卻無法消除麻點缺陷。所以，未經(jīng)珩磨的冷拔管直接加工成缸筒是無法保證產(chǎn)品質(zhì)量的，只有采取以下措施盡量減小麻點缺陷，降低珩磨余量。
3.1加大冷拔變形量
由照片3、4、5比較可知，冷拔后麻點深度明顯減小，所以，增加冷拔變形道次，加大總變形量，可以達(dá)到降低麻點深度，減小珩磨磨削余量的目的。
3.2優(yōu)選熱軋管坯料
冷拔管麻點缺陷均是由熱軋管所引起的，所以，通過選擇銹蝕程度小、壁厚均勻的熱軋管，可以減少麻點缺陷，提高缸筒的成材率。
3.3熱軋管內(nèi)孔缺陷清理
據(jù)資料分析，日本、德國等企業(yè)生產(chǎn)高精度冷拔管，冷拔前均對熱軋管采取探傷以及內(nèi)表面缺陷清理，從而保證冷拔管內(nèi)孔無麻點等缺陷，使珩磨的加工余量達(dá)到最小，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
4、結(jié)語
（1）冷拔管直接加工成缸筒，質(zhì)量無法保證，留0.2mm（壁厚）珩磨量，磨后再加工使用。
（2）冷拔管內(nèi)孔麻點缺陷是影響缸筒內(nèi)孔表面質(zhì)量的主要原因。
（3）麻點缺陷是由熱軋管產(chǎn)生的，冷拔可以減小缺陷深度卻無法消除該缺陷。
（4）采取加大冷拔變形量、優(yōu)選熱軋管坯料、對熱軋管內(nèi)孔進(jìn)行缺陷清理，可以提高冷拔管內(nèi)壁表面質(zhì)量，減小珩磨余量，降低珩磨成本，提高珩磨生產(chǎn)效率。