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热处理工艺编辑
前奏
真空退火优质弹簧钢、工具钢、精密钢管的丝材,不锈钢制品及钛合金材,作光亮退火均可采用真空处理。退火温度愈低,则要求真空度愈高。为防止铬的蒸发及加速热传导,一般采用载气加热(保温)法,并注意对不锈钢和钛合金不宜用氮而应采用氩气。
过程
真空淬火真空淬火炉按冷却方法分为油淬和气淬两类,按工位数分为单室式和双室式,904山\畏嘲均属周期式作业炉。真空油淬炉都是双室的,后室置电加热元件,前室的下方置油槽。工件完成加热、保温后移入前室,关闭中门后向前室充入惰性气至大约2.66%26times;lO ~1.01%26times;10 Pa(200~760mm汞柱),入油。油淬易引起工件表面变质。由于表面活性大,在短暂的高温油膜作用下即可发生显著薄层渗碳,此外,碳黑和油在表面的粘附对简化热处理流程很不利。真空淬火技术的发展主要在于研制性能优良、工位单一的气冷淬火炉。前述双室式炉亦可用于气淬(在前室喷气冷却),但双工位式的操作使大批量装炉的生产发生困难,也易在高温移动中引起工件变形或改变工件方位增加淬火变形。单一工位的气冷淬火炉是在加热保温完成后在加热室内喷气冷却。气冷的冷速不如油冷快,也低于传统淬火法中的熔盐等温、分级淬火。因而,不断提高喷冷室压力,增大流量,以及采用摩尔质量比氮和氩小的惰性气体氦和氢,是当今真空淬火技术发展的主流。70年代后期将氮气喷冷的压力从(1~2)%26times;10Pa提高到(5~6)%26times;10Pa,使冷却能力接近于常压下的油冷。80年代中期出现超高压气淬,用(10~20)%26times;10Pa的氦,冷却能力等于或略高于油淬,已进入工业实用。90年代初采用40%26times;10Pa的氢气,接近水淬的冷却能力,尚处于起步阶段。工业发达已进展到以高压(5~6)%26times;10。Pa气淬为主体,而中国产气淬一些金属的蒸气压(理论值)与温度的关系则尚处于一般加压气淬(2%26times;10Pa)型阶段。
结果真空渗碳为真空渗碳一淬火工艺曲线。在真空中加热到渗碳温度并保温使表面净化、活化之后,通入稀薄渗碳富化气(见控制气氛热处理),在大约1330Pa(10T0rr)负压下进行渗入,然后停气(降压)进行扩散。渗碳后的精密钢管淬火采用一次淬火法,即先停电,通氮冷却工件至临界点A,、以下,使内部发生相变,再停气、开泵,升温到Ac1,~Accm之间。淬冷方法可采用气冷或油冷。后者为奥氏体化后移入前室,充氮至常压,入油。真空渗碳的温度一般高于普通气体渗碳,常采用920~1040℃渗入和扩散可按所示分两阶段,也可用脉冲式通气、停气,多段式的渗一扩相间,效果更好。由于温度高,尤其表面洁净、有活性,真空渗碳层形成速度比普通气体、液体和固体渗碳快,如要求渗层为1mm时,在927℃只需5h,而1033℃仅需1h。
硬度与变形编辑
取两块式样,一块用于研究不同形变程度对硬度的影响,另一块研究不同温度对性能的影响。
冷变形强化在实际生产中具有重要的意义。首先这是一种重要的强化材料的手段,尤其对用热处理不能强化的材料来说,显得更为重要。其次,冷变形强化有利于金属的变形均匀。因为无锡精密钢管的变形部分产生硬化,将使变形向未变形或变形较少的部分继续发展。第三,冷变形强化可以提高构件在使用过程中的性,构件一旦超载,产生塑性变形,由于强化作用,可防止构件突然断裂。但是,冷变形强化也给无锡精密钢管的继续变形带来困难,甚至出现裂纹。因此,在无锡精密钢管变形和加工过程中常进行"中间退火",以它的不利影响。
什么是热轧管编辑
热轧精密钢管用连铸圆管坯板坯或初轧板坯作原料,经步进式加热炉加热,高压水除鳞后进入粗轧机,粗轧料经切头、尾、再进入精轧机,实施计算机 控制轧制,终轧后即经过层流冷却和卷取机卷取、成为直发卷。直发卷的头、尾往往呈舌状及鱼尾状,厚度、 宽度精度较差,边部常存在浪形、折边、塔形等缺陷。其卷重较重、钢卷内径为760mm。将直发卷经切头、 切尾、切边及多道次的矫直、平整等精整线处理后,再切板或重卷,即成为:热轧钢板、平整热轧钢卷、纵切带等产品。热轧精整卷若经酸洗去除氧化皮并涂油后即成热轧酸洗板卷。
汉中宁强圆钢
20号无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管,然后经热轧、冷轧或冷拨制成。20号无缝钢管在我国钢管业中具有重要的地位。据不完全统计,我国现有20号无缝钢管生产企业约240多家,无缝钢管机组约250多套,年产能力约450多万吨。从口径看,<φ76的,占35%,<φ159-650的,占25%。从品种看,一般用途管190万吨,占54%;石油管76万吨,占5.7%;液压支柱、精密管15万吨,占4.3%;不锈管、轴承管、汽车管共5万吨,占1.4%。
轧制无缝管的原料是圆管坯,圆管胚要经过切割机的切割加工成长度约为1米的坯料,并经传送带送到熔炉内加热。钢坯被送入熔炉内加热,温度大约为1200摄氏度。燃料为氢气或乙炔。炉内温度控制是关键性的问题.圆管坯出炉后要经过压力穿孔机进行穿空。一般较常见的穿孔机是锥形辊穿孔机,这种穿孔机生产效率高,产品质量好,穿孔扩径量大,可穿多种钢种。穿孔后,圆管坯就先后被三辊斜轧、连轧或挤压。挤压后要脱管定径。定径机通过锥形钻头高速旋转入钢胚打孔,形成钢管。钢管内径由定径机钻头的外径长度来确定。钢管经定径后,进入冷却塔中,通过喷水冷却,钢管经冷却后,就要被矫直。钢管经矫直后由传送带送至金属探伤机(或水压实验)进行内部探伤。若钢管内部有裂纹,气泡等问题,将被探测出。钢管质检后还要通过严格的手工挑选。钢管质检后,用油漆喷上编号、规格、生产批号等。并由吊车吊入仓库中。
规格:无缝钢管的规格用外径*壁厚毫米数表示。
无缝钢管的分类编辑
无缝钢管分热轧和冷轧(拨)无缝钢管两类。
热轧无缝钢管分一般钢管,低、中压锅炉钢管,高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、地质钢管和其它钢管等。
冷轧(拨)无缝钢管除分一般钢管、低中压锅炉钢管、高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、其它钢管外,还包括碳素薄壁钢管、合金薄壁钢管、不锈薄壁钢管、异型钢管。热轧无缝管外径一般大于 32mm,壁厚2.5-75mm,冷轧无缝钢管处径可以到6mm,壁厚可到0.25mm,薄壁管外径可到5mm,壁厚小于0.25mm,冷轧比热轧尺寸精度高。
一般用无缝钢管:是用10、20、30、35、45等优质碳结钢16Mn、5MnV等低合金结构钢或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合金钢热轧或冷轧制成的。10、20等低碳钢制造的无缝管主要用于流体输送管道。45、40Cr等中碳钢制成的无缝管用来制造机械零件,如汽车、拖拉机的受力零件。一般用无缝钢管要保证强度和压扁试验。热轧钢管以热轧状态或热处理状态交货;冷轧以热处理状态交货。
低中压锅炉用无缝钢管:用于制造各种低中压锅炉、过热蒸汽管、沸水管、水冷壁管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管等。用优质碳素结构钢热轧或冷轧(拨)无缝钢管。主要用10、20号钢制造,除保证化学成分和机械性能外要做水压试验,卷边、扩口、压扁等试验。热轧以热轧状态交货、冷轧(拨)以热处理状态交货。
高压锅炉钢管:主要用来制造高压及其以上压力的蒸汽锅炉管道等用的优质碳素结构钢、合金结构钢和不锈耐热钢无缝钢管、这些锅炉管经常处于高温和高压下工作、管子在高温烟气和水蒸汽的作用下还会发生氧化和腐蚀,因此要求钢管有高的持久强度、高的抗氧化性能,并具有良好的组织稳定性,采用钢号有:优质碳素结构钢钢号有20G、20MnG、25MnG;合金结构钢钢号15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12CrMoVG、12Cr3MoVSiTiB等;有锈耐热钢常用1Cr18Ni9、1Cr18Ni11Nb高压锅炉管除保证化学成分和机械性能外,要逐根做水压试验,要作扩口、压扁试验。钢管以热处理状态交货。此外,对成品钢管显微组织、晶粒度、脱碳层也有一定要求。
地质钻探及石油钻探用无缝钢管:为探明地下岩层结构、地下水、石油、天然气及矿产资源情况,利用钻机打井。石油、天然气开采更离不开打井,地质钻探用石油钻探用无缝钢管是钻井的主要器材,主要包括岩芯外管、岩芯内管、套管、钻杆等。由于钻探用管要深入到几千米地层深度工作,工作条件极为复杂,钻杆承受拉、压、弯曲、扭转和不均衡冲击载荷等应力作用,还要受到泥浆、岩石磨损,因此,要求管材必须具有足够的强度、硬度、耐磨性和冲击韧性,钢管用钢用“DZ”(地质的汉语拼音字头)加数字一代表钢屈服点表示,常用的钢号有DZ45的45MnB、50Mn;DZ50的40Mn2、40Mn2Si;DZ55的40Mn2Mo、40MnVB;DZ60的40MnMoB、DZ65的27MnMoVB。钢管都以热处理状态交货。
石油裂化管:用于石油炼厂的炉管、热交换器管和管道用无缝管。常用优质碳素钢(10、20)、合金钢(12CrMo、15CrMo)、耐热钢(12Cr2Mo、15Cr5Mo)、不锈钢(1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti)制造。钢管除得证化学成分和各种机械性能外,还要保证水压、压扁、扩口等试验,及表面质量和无损检验。钢管在热处理状态下交货。不锈钢管:用各种不锈钢热轧,冷轧的不锈钢管,广泛应用于石油、化工设备管道和各种用途的不锈钢结构零件,除应保证化学成分和机械性能,凡用作承受流体压力的钢管要保证水压试验合格。各种专用钢管要按规定保证条件。
无缝钢管执行标准编辑
1、结构用无缝钢管:GB8162-2008 2、输送流体用地缝钢管:GB8163-20083、锅炉用无缝钢管:GB3087-2008 4、锅炉用高压无缝管:GB5310-2008(ST45.8-Ⅲ型) 5、化肥设备用高压无缝钢管:GB6479-1999 6、地质钻探用无缝钢管:YB235-70 7、石油钻探用无缝钢管:YB528-65 8、石油裂化用无缝钢管:GB9948-88 9、石油钻铤专用无缝管:YB691-70 10、汽车半轴用无缝钢管:GB3088-1999 11、船舶用无缝钢管:GB5312-1999 12、冷拔冷轧精密无缝钢管:GB3639-1999 13、各种合金管16Mn、27SiMn、15CrMo、35CrMo、12CrMov、20G、40Cr,12Cr1MoV,15CrMo
另外,还有GB/T17396-1998(液压支柱用热轧无缝钢管)、GB3093-1986(柴油机用高压无缝钢管)、GB/T3639-1983(冷拔或冷轧精密无缝钢管)、GB/T3094-1986(冷拔无缝钢管异形钢管)、GB/T8713-1988(液压和气动筒用精密内径无缝钢管)、GB13296-1991(锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管)、GB/T14975-1994(结构用不锈钢无缝钢管)、GB/T14976-1994(流体输送用不锈钢无缝钢管)GB/T5035-1993(汽车半轴套管用无缝钢管)、API SPEC5CT-1999(套管和油管规范)等。
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