一般来讲，无张力定径机的相邻机架之间因轧制条件发生变化而产生的张力或推力都是比较小的。因此，金属在发生轴向延伸的同时，存在着比较严重的径向增厚和宽展变形，无缝钢管的管壁是增厚的。并且，荒管在无张力定径时，决定钢管壁厚变化的主要因素是减径程度(D/D0值)、荒管的几何因素S0/D0值(D0,S0分别为荒管的直径和壁厚，D为定径后的钢管直径)和孔型形状，同时，它还与材料的性质包括钢种、温度、加工硬化程度等有关。
图6-2所示为存在热变形加工硬化的荒管在无张力定径时钢管壁厚的变化曲线。分析图6-2中的曲线可以看出:S0/D0< 0. 1的薄壁钢管，在任何减径量下，其管壁都是增厚的;而当钢管的管壁很厚时，即S0 /D0>0.35时，在任何减径量下，其管壁永远是减薄的。只有当S0/D0在0.1-0.35范围内，钢管的壁厚才随减径量大小的变化而变化(增厚或变薄)。显然，在这当中存在一个临界变形量，在临界变形量下，钢管的管壁保持不变。它说明金属发生的径向变形和横向宽展而增厚管壁的金属，与所发生的轴向延伸而减薄钢管管壁的金属体积相等。换言之，金属沿径向向钢管管内流动的阻力增大到这样一种程度，即其直径上减小的金属体积只向其轴向流动—延伸。
从图6-2还不难看出，在无张力定径条件下，当荒管的减径最较小时，因金属轴向流动的阻力达到了不能使其直径上压下的所有金属都向其轴向流动的程度，部分压下的金属沿其径向向内流动，引起钢管的管壁增厚。并且，钢管壁厚的增加量随着变形程度的增大(在一定范围内)而增大。这是因为变形量的增大，使得变形区的长度增加，其结果是带来了金属轴向流动阻力的进一步增大.造成钢管的管壁继续增厚，但是在金属变形最增大的同时，金属沿其径向向内流动的阻力也在增大，且增大的速度比金属沿轴向流动的阻力增大的速度更快，所以，尽管钢管的管壁还在增厚，但增厚的趋势有所减弱。当到达某一变形程度时，金属沿其轴向流动的阻力和径向向内流动的阻力达到了平衡，曲线出现了极大点，表明钢管的管壁增加量达到了最大值。如果再继续增大金属的变形程度，钢管的管壁不再继续增厚，甚至会出现管壁减薄的现象。这可解释为在这种变形量条件下，金属沿其径向向管内流动的阻力增大，比向其轴向流动的阻力更大一些，变形的金属不再流向钢管的管壁而发生轴向的延伸，钢管的壁厚不再增厚甚至发生减壁变形。
由上述分析不难得出以下结论:荒管在无张力定径时，直径上压下的金属主要向轴向流动。仅只有一部分金属沿其径向向管内流动，流动量的大小主要决定于上述两个方向对金属流动的阻力大小。在大多数情况下，金属沿轴向流动的阻力总是大于金属向管内流动的阻力，所以，无缝钢管的管壁都是增厚的。只有在定径厚壁钢管时，才有可能出现钢管的管壁保持不变或减薄的现象。
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