不銹鋼管的表面質(zhì)量是加工質(zhì)量的重要組成部分，是指不銹鋼管表面層微觀幾何形狀的變化和加工后表面金屬材料的性能變化。機(jī)械加工的不銹鋼管表面不是理想的光滑表面，存在不同程度的表面缺陷，如粗糙的波紋、冷硬和裂紋。表面粗糙度、表面加工硬化、表面殘余應(yīng)力的性質(zhì)和大小、表面金屬化變化和機(jī)械損傷對機(jī)械不銹鋼管的性能影響很大。一切從不銹鋼管的表面開始，特別是隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)開始，機(jī)器正朝著精密、高速、多功能的方向發(fā)展。表層缺陷會(huì)受到影響，加速不銹鋼管的斷裂。
處理后的表面質(zhì)量對不銹鋼管的性能影響很大，因此，為了使不銹鋼管能夠安全可靠地長期使用，對表面質(zhì)量的要求很高。對于承受動(dòng)態(tài)載荷的部件，材料的疲勞承載能力與：部件在腐蝕性介質(zhì)中運(yùn)行的表面質(zhì)量密切相關(guān)，耐腐蝕性也與表面質(zhì)量密切相關(guān)。航天航空航天不銹鋼管斷裂斷裂的金相分析或斷裂分析表明，無論是動(dòng)態(tài)疲勞斷裂還是靜載荷延遲斷裂，斷裂的主要原因都是不銹鋼管的表層狀況。具體來說，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
表面粗糙度對不銹鋼管性能的影響
切割后的不銹鋼管表面在顯微鏡下觀察由許多峰谷組成。當(dāng)兩個(gè)不銹鋼管的表面接觸時(shí)，這些峰實(shí)際上是相互接觸的。實(shí)際接觸面積比理論接觸面積小很多，同時(shí)接觸應(yīng)力很大。如果兩個(gè)接觸面之間有相對運(yùn)動(dòng)，相互接觸的峰首先磨損，逐漸失去原來的尺寸、形狀和精度。一般來說，表面粗糙度越低，不銹鋼管的耐磨性越好。然而，粗糙度并不總是盡可能低，因?yàn)楸砻媸侨绱斯饣Ｔ诟邏合?，不銹鋼管表面的潤滑油膜容易損壞，冷焊的可能性增加，導(dǎo)致表面磨損嚴(yán)重。不銹鋼管在承受交變載荷的情況下，表面越粗糙，越容易在波谷末端發(fā)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致疲勞后出現(xiàn)裂紋，對不銹鋼管造成損壞。不銹鋼管表面越粗糙，腐蝕性物質(zhì)越容易在凹谷中吸附和積聚，沿著凹谷的末端腐蝕到表面深處，加速腐蝕。
1) 表面質(zhì)量對疲勞強(qiáng)度的影響。不銹鋼管的表面粗糙度、冷卻現(xiàn)象和殘余應(yīng)力都會(huì)影響不銹鋼管的疲勞強(qiáng)度。一般來說，表面粗糙度越高，冷卻現(xiàn)象和殘余應(yīng)力越大，疲勞強(qiáng)度越低。一些機(jī)加工方法，如滾壓，不僅可以降低表面粗糙度，而且在防止表面微裂紋的發(fā)生和發(fā)展的同時(shí)，還可以強(qiáng)化加工表面，從而將不銹鋼管的疲勞強(qiáng)度提高到下一個(gè)。有些。
2) 表面質(zhì)量對腐蝕的影響。一般來說，表面粗糙度越高，不銹鋼管的耐腐蝕性越差。具有殘余拉應(yīng)力的表面比具有殘余壓應(yīng)力的表面具有較低的耐腐蝕性。
3）表面質(zhì)量對裝配性能的影響表面粗糙度越高，不銹鋼管在摩擦過程中越容易失去原來的尺寸精度。因此，間隙配合中的配合間隙過大，改變了原來的配合屬性。在過盈配合中，實(shí)際過盈量減少，影響配合的可靠性。表面質(zhì)量也影響機(jī)器裝配后的接觸剛度、運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性、噪音和正常使用。
加工硬化對不銹鋼管壽命的影響
表面冷加工硬化可以提高不銹鋼管在常溫下工作的疲勞極限。但是，對于在高溫下工作的不銹鋼管，沒有冷加工硬化或冷加工硬化表層很小，以保證疲勞極限或疲勞強(qiáng)度。在高溫下，由于表層硬度的變化，使表層發(fā)生殘余應(yīng)力松弛，塑性變形層的原子擴(kuò)散遷移率增加，加速合金氧化。元素和晶粒層的軟化。邊界。不銹鋼管冷加工硬化層進(jìn)一步膨脹會(huì)成為疲勞開裂。不銹鋼在加工過程中會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的加工硬化。當(dāng)被加工材料通過第三變形區(qū)時(shí)，再次發(fā)生塑性變形，最終形成加工面，被切削層中的部分材料沒有變形為切屑，而是變形為加工面層。經(jīng)過多次變形后，金屬的晶格發(fā)生扭曲，晶粒被拉長和斷裂，阻止金屬進(jìn)一步塑性變形，使金屬強(qiáng)化。在切削過程中，不銹鋼的切削溫度較高，因此提高了原子活動(dòng)能力，塑性變形容易進(jìn)行和減弱。當(dāng)切削溫度超過相變點(diǎn)時(shí)，在塑性變形過程中，部分奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閮煞N馬氏體，其他金屬組織硬度不同。加工表面的硬化是這些強(qiáng)化、弱化和相變形的綜合結(jié)果。這會(huì)顯著增加切割過程中的摩擦、磨損和切割力。
殘余應(yīng)力對不銹鋼管壽命的影響
殘余應(yīng)力使處理后的不銹鋼管逐漸變形，降低不銹鋼管的尺寸和形狀精度。表層殘余應(yīng)力對不銹鋼管的疲勞壽命影響很大。一般來說，殘余壓應(yīng)力使不銹鋼管的疲勞強(qiáng)度增加，而殘余拉應(yīng)力則使加工表面產(chǎn)生裂紋，降低疲勞強(qiáng)度。
表面金屬組織變化對不銹鋼管使用壽命的影響
奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度一般為Qb=539Mpa，但在常溫冷加工時(shí)，加工硬化誘發(fā)馬氏體相變使強(qiáng)度增加到Qb=1568Mpa，容易引起刀具磨損，影響表面粗糙度。影響不銹鋼管的使用壽命。