摘要：通过对热轧管、冷拔管内表面缺陷的测量、分析，提出了影响缸筒内表面质量的主要缺陷，以及减小缺陷的具体措施和方法。
关键词：高精度冷拔管 内表面缺陷 珩磨缸筒 麻点
0前言
液压（气动）缸筒用高精度冷拔管经过国内各生产厂家十几年的生产研究，已经在我国液压（气动）行业发挥出越来越大的作用，然而，由于缸筒用管内孔质量要求较高，冷拔管只有在珩磨后才能满足要求，所以，冷拔时予留的珩磨量大小对于提高珩磨机的生产效率、降低生产成本非常关键。为此，我们对冷拔管的内壁表面质量进行了专题的分析研究。
1、冷拔管的内壁表面缺陷
高精度冷拔管内表面粗糙度Ra≤0.8μm,内径尺寸精度可以达到H9～H10，只有如此才能保证珩磨后达到H7～H8的内孔尺寸和Ra≤0.2μm的内表面粗糙度要求。影响珩磨管表面粗糙度的主要因素除珩磨机设备精度外，冷拔管内表面质量是另一关键点，冷拔管内表面缺陷经国内A厂实测数据分类，主要有3 种。
1.1.麻点
冷拔管经粗珩后，可以发现其表面由许多凹点状缺陷，此种缺陷如果没有磨去会严重影响缸筒内孔光洁度，对于缸筒来说便属于废品。
1.2.划伤
划伤缺陷是冷拔时产生的，一般为一条沿钢管轴线方向上的划痕，必须有超过此划痕深度的珩磨余量，才可能磨去此种缺陷，加工出合格的缸筒。
1.3.不圆
冷拔管在生产时，固定在芯杆上的内模是可以上下浮动的，所以，冷拔管内径不象机加工管一样平直。另外，有些热轧管、同管壁厚差较大，冷拔变形时由于管内存在变形不均匀现象，容易产生冷拔管的不圆点。此管经珩磨后便会发现内孔有一个片状表面与其它地方反光度不同，如果磨削量较小，此处连冷拔时的磷化层也未磨去。严重影响缸筒表面质量。
据A厂多年来对珩磨管表面缺陷的跟踪分析，由于冷拔原因产生的各种缺陷所占比例见表1。
表1 冷拔管的表面缺陷
缺陷名称 麻点 划伤 不圆
所占比例（%） 87 10 3
1. 4.内表面缺陷的分析
冷拔管内壁表面缺陷主要是麻点，占87%；其它两种缺陷仅占13%。而且划伤与不圆可以通过改变冷拔工艺进行改善，甚至可以达到杜绝，而麻点缺陷是热轧管本身就存在的，无法在冷拔时消除。随着生产工艺的逐步成熟，麻点已经成为影响冷拔管内壁表面缺陷的致命伤，加强对麻点缺陷的分析研究，减少麻点缺陷是提高缸筒成材率的主要措施。
2. 麻点缺陷的检验、分析
2.1麻点缺陷的外观
（1）热轧管
选择国内B厂生产的27SiMn热轧管Ф114×10，酸洗后钢管内壁存在的细密麻点经体视显微镜放大观察，此麻点为内壁光滑的大小深度不一的圆坑。坑外形基本上近似圆形（尺寸见表2），有的稍椭圆，坑的内壁与底部光滑，未见明显的氧化铁皮与非金属夹杂（照片1）。
（2）冷拔管
上述热轧管经30%的减壁冷拔后，规格为Ф114×7，观察发现，钢管内壁布满黑色麻点，其外口的形状基本上为拉长的椭圆形，边缘不光滑，长轴沿拔制方向（尺寸见表2）。坑的底部可见不同结晶面的金属光泽，未见氧化铁皮与非金属夹杂（照片2）。
表2 麻点外口尺寸
钢管类型 麻点外口尺寸（长轴×短轴），mm
热轧管 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：观察面积20×10mm2，按大、中、小类型挑选典型测量点5点。
2.2显微镜观察与测量
切取钢管纵向与横向试样，使金相观察面为麻点的纵向或横向截面，观察麻点截面形状，并测量其深度，结果如下：
2.2.1管内壁脱碳层深度及麻点深度（见表3）
表3 管内壁脱碳层深度及麻点深度（mm）
钢管类型 脱碳层深度 麻点深度
热轧管 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麻点的形状
（1）热轧管：在纵向或横向试片上，麻点截面均为表面光滑的圆坑，坑壁及底部未见氧化铁皮及非金属夹杂，金相组织正常，较浅的坑在脱碳层内，而较深的坑已超过脱碳层深入金属基体。钢管基体组织为：铁素体+珠光体（照片3、4）。
(2)冷拔管：在纵向试片上麻点截面为扁平的英文字母“C”形状，表面开口较小，内部扩大，且底部较平整，这符合热轧管圆坑状麻点经冷拔变形后的形状（由于各晶粒取向不同，故低倍观察时底部呈现不同结晶面的金属光泽。）坑壁和底部未见氧化现象、非金属夹杂及异常金相组织（照片5）。
2.3检验结果分析
Ф114×7规格的27SiMn冷拔管内壁麻点是热轧管内壁麻点经冷拔变性后遗留下来的，试验观察到的热轧管麻点最大深度为0.43mm，冷拔管麻点最大深度为0.17mm。为了消除内壁麻点，热轧管内表面机加工余量为减壁0.5mm以上；若采用冷拔管珩磨工艺，则珩磨余量为0.2mm（壁厚），减少了机加工（或珩磨）的余量。
3、减小冷拔管内表面缺陷的措施
根据麻点缺陷的形成机理分析，冷拔变形可以减小麻点的深度，或者形成麻点被覆盖甚至消除的假象，实际却无法彻底消除麻点缺陷。所以，未经珩磨的冷拔管直接加工成缸筒是无法保证产品质量的，只有采取以下措施尽量减小麻点缺陷，降低珩磨余量。
3.1加大冷拔变形量
由照片3、4、5比较可知，冷拔后麻点深度明显减小，所以，增加冷拔变形道次，加大总变形量，可以达到降低麻点深度，减小珩磨磨削余量的目的。
3.2优选热轧管坯料
冷拔管麻点缺陷均是由热轧管所引起的，所以，通过选择锈蚀程度小、壁厚均匀的热轧管，可以减少麻点缺陷，提高缸筒的成材率。
3.3热轧管内孔缺陷清理
据资料分析，日本、德国等企业生产高精度冷拔管，冷拔前均对热轧管采取探伤以及内表面缺陷清理，从而保证冷拔管内孔无麻点等缺陷，使珩磨的加工余量达到最小，降低了生产成本，提高了生产效率。
4、结语
（1）冷拔管直接加工成缸筒，质量无法保证，最好留0.2mm（壁厚）珩磨量，磨后再加工使用。
（2）冷拔管内孔麻点缺陷是影响缸筒内孔表面质量的主要原因。
（3）麻点缺陷是由热轧管产生的，冷拔可以减小缺陷深度却无法消除该缺陷。
（4）采取加大冷拔变形量、优选热轧管坯料、对热轧管内孔进行缺陷清理，可以提高冷拔管内壁表面质量，减小珩磨余量，降低珩磨成本，提高珩磨生产效率。