Bez obzira na usvojeni postupak toplinske obrade, bilo da se radi o normalizaciji, žarenju, kaljenju, kaljenju ili drugim, čelične cijevi prolaze temeljne procese zagrijavanja, namakanja i hlađenja tijekom toplinske obrade, što sve može dovesti do nedostataka u cijevima. Nedostaci toplinske obrade čeličnih cijevi prvenstveno obuhvaćaju nezadovoljavajuću mikrostrukturu i svojstva, prevelike dimenzije, površinske pukotine, ogrebotine, jaku oksidaciju, dekarburizaciju, pregrijavanje ili pregorevanje, kao i površinsku oksidaciju tijekom toplinske obrade zaštitnim plinom.
Nezadovoljavajuća mikrostruktura i svojstva čeličnih cijevi: Tijekom toplinske obrade, netočne temperature zagrijavanja, nerazumna vremena namakanja ili pretjerano brze ili spore brzine hlađenja mogu uzrokovati da svojstva čeličnih cijevi ne zadovolje zahtjeve. Kako bi se to riješilo, prije svega, pri formuliranju procesa zagrijavanja bitno je temeljito razmotriti utjecaj elemenata legure u čeliku, temperatura zagrijavanja i izvorne mikrostrukture i dimenzija na austenitnu transformaciju čelika. Drugo, odredite temperaturu zagrijavanja za toplinsku obradu čeličnih cijevi na temelju dijagrama ravnoteže željezo-ugljik. Treće, razjasnite metodu toplinske obrade, temperaturu zagrijavanja, temperaturu kaljenja i brzinu hlađenja. Nakon formuliranja plana procesa, mora se provjeriti kroz proizvodnju malih serija prije početka masovne proizvodnje.
Nezadovoljavajuće dimenzije čeličnih cijevi: Nakon toplinske obrade, dimenzije čeličnih cijevi mogu pretrpjeti značajne promjene u nekim slučajevima, uključujući promjene u vanjskom promjeru, ovalnosti i savijanju. Promjene vanjskog promjera često se događaju tijekom kaljenja, jer se primarna mikrostruktura transformira u martenzit i bainit, što rezultira volumetrijskim promjenama koje povećavaju vanjski promjer. Kako bi se smanjila ova promjena, postupak dimenzioniranja često se dodaje nakon koraka kaljenja. Promjene ovalnosti tipično se javljaju na krajevima čeličnih cijevi, prvenstveno zbog dugotrajnog zagrijavanja tankih stijenki cijevi velikog promjera na visokoj temperaturi. Kako bi se spriječile promjene ovalnosti, ključno je osigurati razuman sustav grijanja. Čak i uz razuman sustav grijanja, ako je omjer D/S prevelik, može uzrokovati "kolaps" cijevi, što rezultira "neokruglim" krajem. U takvim slučajevima, osiguravanje da se čelična cijev okreće dok se zagrijava može spriječiti ovaj problem.
Na savijanje utječu brojni čimbenici, prije svega neravnomjerno zagrijavanje i hlađenje, posebice nejednake brzine hlađenja po uzdužnim ili poprečnim presjecima tijekom kaljenja. Općenito, savijene čelične cijevi mogu se izravnati pomoću stroja za ravnanje.
Površinske pukotine u čeličnim cijevima: Pretjerana toplinska naprezanja tijekom toplinske obrade mogu uzrokovati površinske pukotine u čeličnim cijevima, prvenstveno zbog pretjerano brzog zagrijavanja ili hlađenja. Tijekom zagrijavanja legiranih čeličnih cijevi debelih stijenki, ako je temperatura peći previsoka, brzo zagrijavanje cijevi nakon ulaska u peć može stvoriti značajnu temperaturnu razliku između površinskih i unutarnjih metala, stvarajući toplinska naprezanja. Kada ta naprezanja dostignu krajnju vlačnu čvrstoću materijala, pojavljuju se površinske pukotine.
Zbog prirode kaljenja, vjerojatnost površinskih pukotina je relativno velika tijekom metalografskog kaljenja čeličnih cijevi. Prisutnost nemetalnih inkluzija, segregacije sastava i mikrostrukturne segregacije u čeličnim cijevima može povećati mogućnost nastanka pukotina u gašenju. Kako bi se ublažile pukotine toplinske obrade u čeličnim cijevima, s jedne strane, potrebno je formulirati sustave grijanja i hlađenja specifične za vrstu čelika, odabirom prikladnih medija za gašenje. S druge strane, kaljene ili žarene kaljene čelične cijevi treba odmah tretirati kako bi se uklonila unutarnja naprezanja.
Ogrebotine i modrice na površini čeličnih cijevi: Ovi nedostaci prvenstveno nastaju tijekom zagrijavanja u peći ili nakon zagrijavanja, unutar opreme za kaljenje ili tijekom transporta valjkastim transporterom, zbog sudara ili abrazije između čelične cijevi i alata ili izratka u kontaktu. Kako biste spriječili te nedostatke, dok osiguravate normalan rad opreme za grijanje, smanjite relativnu brzinu klizanja između čeličnih cijevi, radnih dijelova, alata i valjaka, smanjujući mogućnosti sudara.
Ukratko, bilo da se radi o zagrijavanju gredica prije perforacije za vruće valjane bešavne čelične cijevi, ponovnom zagrijavanju grubih cijevi prije dimenzioniranja (reduciranja) nakon valjanja ili međužarenju hladno valjanih (vučenih) čeličnih cijevi, nepravilan dizajn i kontrola zagrijavanja procesni parametri mogu dovesti do nedostataka u kvaliteti kao što su neravnomjerno zagrijavanje, oksidacija, dekarburizacija, pukotine od zagrijavanja, pregrijavanje ili pregorevanje u trupcima (čelične cijevi), što u konačnici utječe na kvalitetu čeličnih cijevi. Stoga je imperativ pojačati kontrolu kvalitete u svim aspektima grijanja gredica (čeličnih cijevi).
