直徑大于20mm棒材制作成的螺旋絎磨管廣泛用于鐵路車輛、產(chǎn)業(yè)機械和工程機械。隨著螺旋絎磨管的反復(fù)壓縮拉伸，絎磨管的棒材承受著彎曲-彎曲回復(fù)的應(yīng)力。應(yīng)力的最大值都是出現(xiàn)在棒材表面，所以，螺旋絎磨管棒材的表面狀態(tài)對絎磨管的疲勞強度有很大影響。疲勞試驗后的螺旋絎磨管斷口的外觀顯示，螺旋絎磨管斷口的起點在絎磨管內(nèi)徑側(cè)的表面。
在制作螺旋絎磨管時，由于棒材直徑大，絎磨管的熱成形，成形為螺旋絎磨管后，直接進行淬火，使絎磨管具有要求的強度。由于螺旋絎磨管是在表面殘留熱處理脫碳的狀態(tài)下使用，脫碳使絎磨管的表面硬度減小，并由此引發(fā)疲勞強度的下降。因此，對于許多螺旋絎磨管來說，抑制熱成形—淬火脫碳是十分重要的問題。
如何控制脫碳？目前采用的較為有效的措施為添加合金元素。一般是添加Sb、Sn抑制淬火脫碳。
同樣的化學(xué)成分，其中一個是添加Sb、Sn的鋼（SbSn添加鋼）、另一個是未添加Sb、Sn的鋼（無SbSn鋼）。無SbSn鋼的表層C濃度約為0.2%、脫碳深度約0.3mm，而SbSn添加鋼的表層碳濃度約為0.45%、脫碳深度約0.1mm。Sb、Sn抑制脫碳的作用得到確認(rèn)，其原因是SbSn的添加使C的擴散系數(shù)變小、脫碳受到抑制。
添加Sb、Sn的鋼，噴丸后殘余應(yīng)力變大。為提高螺旋絎磨管的疲勞特性，一般要對螺旋絎磨管進行噴丸處理。但由于脫碳層的屈服強度顯著下降，使噴丸處理賦予絎磨管的殘余應(yīng)力顯著變小。SbSn添加鋼從表層到0.2mm深度范圍內(nèi)，最大主應(yīng)力方向的壓縮殘余應(yīng)力為―600MPa～―800MPa，而無SbSn鋼的該值是―300MPa～ ―400MPa。SbSn添加鋼的壓縮殘余應(yīng)力比現(xiàn)行絎磨管鋼約高出300MPa。其原因還是SbSn的添加抑制了脫碳。
值得注意的是，合金元素對絎磨管鋼的淬透性和其他主要特性有很大影響，因此，對實際絎磨管鋼來說，不能輕易改變這些元素的含量。添加微量元素可以對絎磨管鋼的其他特性進行抑制，因此，微量元素也可以用于其他各種鋼材的特性控制，從而開發(fā)出高性能鋼材以滿足用戶的需求。
此技術(shù)可以有效解決，高強度大規(guī)格絎磨管鋼使用不久發(fā)生斷裂的問題。