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关于合金钢管的高硬度和高耐磨性

作者:河北鹏鑫管道装备集团有限公司 浏览:11 发表时间:2020-06-11 17:20:57

       合金钢管主要用于消除冷变形加工产品的加工硬化,提高其塑性。也常用于作为冷变形加工过程的中间退火,恢复金属材料的塑性以便于继续加工。2正火钢的正火是将钢加热到某一温度范围,保温一定时间,出炉后在空气中冷却的热处理工艺。正火同退火相比较,正火的冷却速度更快,得到的组织比较细小,处理后材料的强度和硬度也稍高一些,并且操作简便、省时,能耗也较小,所以在可能条件下,应优先采用正火处理。正火主要有以下几个方面的应用。

       (1)合金钢管可作为普通结构零件的最终热处理,用以消除铸件和锻件生产过程中产生的过热缺陷,细化组织,提高力学性能。2)改善低碳钢和低碳台金钢的切削加工性能。3)作为中、低碳钢结构件的预先热处理,消除热加工中所造成的组织缺陷。(4)代替调质处理,为后续高频感应加热表面淬火做好组织准备。(5)消除过共析钢中的二次渗碳体网,为球化退火做好组织准备3淬火淬火是将钢加热到某一温度范围,保温后在淬火介质中快速冷却,以获得马氏体组织的热处理工艺。淬火回火是强化钢最常用的方法。通过淬火、配以不同温度的回火,可使钢获得所需的力学性能。现以共析钢为例分析淬火时钢的组织转变。共析钢被加热到规定温度以上后,将全部转变成奥氏体。奥氏体若在缓慢冷却条件下,将转变成铁素体和渗碳体的机械混合物一一珠光体。然而,淬火时的冷却速度极快,奥氏体仅能发生γ-Fe向αFe的同素异晶转变,而αFe中的过饱和C原子在低温下却难以从晶格内扩散出去,这样就形成了C原子在αFe中的严重过饱和固溶体,这种严重过饱和固溶体称为马氏体,以符号“M表示。

       合金钢管的℃原子在α-Fe的晶格中严重过饱和,致使晶格发生严重的畸变,增加了变形的抗力,因此马氏体通常具有高的硬度和耐磨性但塑性和韧性很差。马氏体的实际硬度与钢的含C质量分数密切相关。含C质量分数愈高,晶格畸变加大,钢的硬度愈高,因此,要求高硬度和高耐磨性的工件多采用中、高碳钢来制造。马氏体的比容比奥氏体大,致使在形成马氏体的过程中将伴随着体积膨胀,造成淬火内应力。同时,马氏体含C质量分数愈高,脆性愈大,这些都使工件在淬火时容易产生裂纹或变形。为防止上述缺陷的产生,除选用适合的钢材和正确的结构外,在工艺上还应采取如下措施(1)严格控制淬火加热温度。若淬火加热温度不足,因未能完全形成奥氏体,致使淬火后的组织中除马氏体外,还残存有少量铁素体,使钢的硬度不足。若淬火加热温度过高,因奥氏体晶粒长大,淬火后的马氏体晶粒也粗大,会增加钢的脆性,致使工件产生裂纹、变形倾向(2)合理选择淬火介质。淬火时工件的快速冷却是依靠淬火介质来实现的。水和油是最常用的淬火介质。水的冷却能力强,使钢易于获得马氏体,但工件的淬火内应力大,易产生裂纹和变形。油的冷却能力较水低,工件不易产生裂纹和变形,但用于碳钢件淬火时难以使马氏体转变充分。通常,碳素钢应在水中淬火;合金钢则因淬透性较好,以在油中淬火为宜(3)正确选择淬火方法。采用适合的淬火方法也可有效地防止工件产生裂纹和变形。生产中最常用的是单介质淬火法,它是在一种淬火介质中连续冷却到室温。单介质淬火法操作简单,便于实现机械化和自动化生产,故应用最广。对于容易产生裂纹、变形的工件,有时采用先水后油的双介质淬火法或分级淬火等其他淬火法4回火将淬火钢重新加热到某一温度范围内,保温后冷却的热处理工艺,称为回火。回火的主要目的是消除淬火内应力,以降低钢的脆性,防止产生裂纹,同时使钢获得所需的力学性自感应电流的频率愈高,集肤效应愈强烈,故高频感应加热用途最广。高频感应加热常用频率为20σ~3oHz,其加热速度极快,通常只有几秒钟,淬硬层深度一般为?.5~2mm。主要用于要求淬硬层较薄的中、小型零件,如齿轮、轴等。


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