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分析无缝钢管的冷处理裂纹与预防措施

2019-01-21   来源:   点击数:41次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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   中国无缝管网网讯:无缝钢管的知识很多人了解的已经是比较多的了,不过很多人都只知道无缝钢管的生产,销售,使用等等知识,不过还有一部分是非常重要的,那就是保养和维护!
  
  在进行无缝钢管生产制造的时候,都会涉及到钢管的酸洗过程。对于工作人员来说,在进行无缝钢管酸洗的时候需要注意哪些问题呢。第一,在酸洗之前必须穿戴好劳动保护用品。对于现场的工作环境也要进行详细的检查,主要是检查钢管的吊带是否完好,确认完好后方可进行作业。
  
  第二在酸洗的时候,酸洗主要是采用盐酸酸洗,一般盐酸的含量为18%到20%最佳。第三工作人员在操作前还需要对酸的浓度和温度以及本槽酸洗管的吨位了解清楚。这些可以通过使用专业的测量设备进行检测。第四对于酸洗的钢管每次最好把重量控制在2到5吨之间,时间掌握在5到15分钟。时间需要依据重量的多少进行调节。钢管子啊酸洗的过程中还需要经常的振动,在往酸槽下管的时候,钢管要进行倾斜,防止盐酸误伤到人。无缝钢管是用10#、20#、30#、35#、45#等优质碳结钢或16Mn、5MnV等低合金结构钢或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合金结构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通常用来制造机械零件,如汽车、拖拉机的受力零件。一般用无缝钢管要保证强度和进行压扁试验。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。
  
  热轧,顾名思义,轧件的温度高,因此变形抗力小,可以实现大的变形量。以钢板的轧制为例,一般连铸坯厚度在230mm左右,而经过粗轧和精轧,最终厚度为1~20mm。同时,由于钢板的宽厚比小,尺寸精度要求相对低,不容易出现板形问题,以控制凸度为主。对于组织有要求的,一般通过控轧控冷来实现,即控制精轧的开轧温度、终轧温度和卷曲温度来控制带钢的微观组织和机械性能。
  
  中国无缝管网网讯:无缝管为优质碳素结构用钢 ,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理 。 推荐热处理温度:正火850,淬火840,回火600。
  
  无缝管淬火后没有回火之前,硬度大于HRC55(最高可达HRC62)为合格。实际应用的最高硬度为HRC55(高频淬火HRC58)。 45号钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。
  
  调质处理后零件具有良好的综合机械性能,广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低,不耐磨。可用调质+表面淬火提高零件表面硬度。
  
  冷拔无缝管 渗碳处理一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件,其耐磨性比调质+表面淬火高。其表面含碳量0.8--1.2%,芯部一般在0.1--0.25%(特殊情况下采用0.35%)。经热处理后,表面可以获得很高的硬度(HRC58--62),芯部硬度低,耐冲击。
  
  如果用45号钢渗碳,淬火后芯部会出现硬脆的马氏体,失去渗碳处理的优点。现在采用渗碳工艺的材料,含碳量都不高,到0.30%芯部强度已经可以达到很高,应用上不多见。0.35%从来没见过实例,只在教科书里有介绍。可以采用调质+高频表面淬火的工艺,耐磨性较渗碳略差。
  
  GB/T8162-2008标准规定的45号钢冷拔无缝管推荐热处理制度为850℃正火、840℃淬火、600℃回火,达到的性能为屈服强度≥355MPa。GB/T699-1999标准规定45钢抗拉强度为600MPa,屈服强度为355MPa,伸长率为16%,断面收缩率为40%,冲击功为39J。
  
  无缝钢管多为中,高碳合金钢,淬火后还有部分过冷奥氏体未转变成马氏体,保留在使用状态中成为残余奥氏体,影响使用性能。若置于零度以下继续冷却,能促使残余奥氏体发生马氏体转变,因此,冷处理的实质是淬火继续。室温下淬火应力和零度下淬火应力叠加,当叠回应力超过该材料强度极限时便形成冷处理裂纹。
  
  预防措施:
  
  (1)无缝钢管淬火后冷处理之前将无缝钢管置于沸水中煮30—60min,可消除15%-25%淬火内应力并使残余奥氏体稳定化,再进行-60摄氏度常规冷处理,或进行-120摄氏度深冷处理,温度愈低,残余奥氏体转变成马氏体愈多,但不可能全部转变完,实验表明,约有2%-5%残余奥氏体保留下来,按需要保留少量残余奥体可松弛应力,其缓冲作用,因残余奥氏体又软又韧,能部分吸收马氏体化急剧膨胀能量,缓和相变应力;
  
  (2)冷处理完毕后取出无缝钢管投入热水中升温,可消除40%-60%冷处理应力,升温至室温后应及时回火,冷处理应力进一步消除,避免冷处理裂纹形成,获得稳定组织性能,确保无缝钢管产品存放和使用中不发生畸变。
  
  中国无缝管网网讯:无缝管的冷拔过程中,由于变形的不均匀性,从外表面层到内表面层,变形的程度也是不一样的。靠近外表面层的附加弯曲变形以及附加切变形比较大,所以,总变形程度来说,外层比内层大。因而,外晶粒较细、硬度较高,内层则就相反。若管壁越厚,摩擦的系数越大,模子的锥角也就会越大。
  
  内外层总变形程度的差别,也就会越来越大,组织以及性能不均匀的程度增大。因为,内外层变形程度不一样,无缝管在变形后,内外层的组织性能就不一样。
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