周向剪切變形是指無縫鋼管管坯的內(nèi)、外層金屬沿管坯圓周方向所產(chǎn)生的相互剪切變形，如圖4-8所示。
它是因?yàn)楣芘?毛管)從中心到表面(從內(nèi)壁到外壁)的各層金屬沿周向的流動速度不一致所造成的。從穿孔變形區(qū)中的試樣橫截面圖可以看出，沿牲個(gè)穿孔變形區(qū)，金屬發(fā)生周向剪切變形的程度有很大的差別.表現(xiàn)為:在穿孔準(zhǔn)備區(qū)(I區(qū))，即實(shí)心坯軋制階段，周向剪切變形主要發(fā)生在管坯的表面層，且表面層金屬在周向的流動方向和軋輥的旋轉(zhuǎn)方向是一致的，它使金屬纖維發(fā)生了彎曲。當(dāng)管坯進(jìn)人穿孔區(qū)(II區(qū))之后，毛管的內(nèi)、外層金屬均發(fā)生了很大的周向剪切變形。并且，隨著毛管管壁變形程度的加大，金屬纖維的彎曲程度也加大，說明周向剪切變形增大。周向剪切變形是造成毛管縱裂、折疊和分層的主要原因之一。
扭轉(zhuǎn)變形
管坯在斜軋穿孔過程中，還會產(chǎn)生金屬的扭轉(zhuǎn)變形，它是因?yàn)樽冃螀^(qū)中的管坯各截面的角速度不一致，管坯和軋輥之間運(yùn)動速度不協(xié)調(diào)、變形相互矛盾所引起的。
金屬的扭轉(zhuǎn)變形在生產(chǎn)中很容易觀察到。譬如，當(dāng)管壞的外表面沿長度方向有一直線形折疊或直線形裂紋時(shí)，穿孔后直線形折疊變成了大螺旋形外折，直線形裂紋變成了螺旋狀裂紋。又如，當(dāng)加熱管坯存在陰陽面時(shí)，穿孔過程中管坯外表面的陰陽面會使穿孔后的毛管呈現(xiàn)大螺旋形分布的一條“黑帶”。這些都是由于金屬的扭轉(zhuǎn)變形所造成的。
管坯在穿孔變形區(qū)中金屬扭轉(zhuǎn)變形示于圖4-9。
由圖4-9可以看出，在軋制實(shí)心坯階段(咬人段)，金屬的扭轉(zhuǎn)變形很小。而當(dāng)無縫鋼管管坯進(jìn)人到穿孔段，在軋輥和頂頭的共同作用下，管坯的減徑減壁量很人，其扭轉(zhuǎn)變形急劇增加。隨著管坯進(jìn)入均壁段和轉(zhuǎn)圓段，其扭轉(zhuǎn)變形的程度隨之減小。
