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如何解決大管徑鋼管正火處理產生高溫變形

發布時間:2021-01-10 00:50:49

1. 直徑1200mm,厚度12mm管子正火處理會不會變形

這樣的管子為什麼要正火呢?要是去除焊接應力用的比較多的方法是震動時效。需要焊縫處的機械強度的話可以對焊縫處做局部處理。整體處理我個人認為不可取。變形會很厲害。

2. 鋼材的退火、正火、淬火、回火的目的是什麼呢!各種熱處理加熱溫度范圍和冷卻方法如何讓選擇

鋼材各種熱處理的目的為:
退火的目的:主要是降低金屬材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或壓力加工,減少殘余應力,提高組織和成分的均勻化,或為後道熱處理作好組織准備等;
正火的目的:主要是提高低碳鋼的力學性能,改善切削加工性,細化晶粒,消除組織缺陷,為後道熱處理作好組織准備等;
淬火的目的:使鋼件獲得所需的馬氏體組織,提高工件的硬度,強度和耐磨性,為後道熱處理作好組織准備等;
回火的目的:主要是消除鋼件在淬火時所產生的應力,使鋼件具有高的硬度和耐磨性外,並具有所需要的塑性和韌性等。

各種熱處理加熱溫度范圍
退火的合理的退火溫度從55℃到70℃。退火溫度一般設定比引物的 Tm低5℃。
正火是將工件加熱至Ac3(Ac是指加熱時自由鐵素體全部轉變為奧氏體的終了溫度,一般是從727℃到912℃之間)或Acm(Acm是實際加熱中過共析鋼完全奧氏體化的臨界溫度線 )以上30~50℃,保溫一段時間後,從爐中取出在空氣中或噴水、噴霧或吹風冷卻的金屬熱處理工藝。

淬火的溫度通常亞共析鋼的淬火溫度為Ac3以上30~50度;共析鋼或過共析鋼的淬火溫度為Ac1以上30~50度。
回火分為低溫回火,中溫回火和高溫回火;低溫回火是在150~250℃進行的回火;中溫回火工件在350~500 ℃之間進行的回;高溫回火工件在500~650℃以上進行的回火。

鋼廠熱處理的冷卻方式:
退火:在爐內以較快的速度冷卻到過冷奧氏體較不穩定的溫度下等溫停留,直至到結束後出爐冷卻,所需的工藝時間比較短,而且能獲得在同一溫度下轉變的均一組織。
正火:在空氣中冷卻,其冷卻速度比退火快。正火後鐵素體量減少,共棲體變細,低合金鋼正火後,常常出現混合組織。
淬火:先用較快的速度冷卻,然後等溫停留在奧氏體高溫分解完成,是低合金鋼得到俊逸的和硬度適度的預備組織,改善切削性能。
回火:回火通常使用空冷和水冷兩種方法;空冷速度慢,可以減小組織的偏析,使組織更穩定,是最常用的方法;水冷多用於45#和40Cr的調質回火,以獲得回火索氏體。

3. 大直徑管道切割怎樣保證不變形

管道都是圓形,受力均勻,只要保證固定可靠合適,切割分離瞬間管道兩段回部發生裂口移動,問題不答大,粗放型切割,可以採用火焰切割,先劃線後切割,一名優秀的管工即可完成(8個以下厚度碳管切割較好,不銹鋼管不好切)。若是需要高精度可採用大型切割機完成。垂直度、粗糙度均可保證,例如德國+GF+公司的FG20管道切割坡口機可以切20寸鋼管。

4. 如何減少熱處理中的變形

(一)預備熱處理
正火硬度過高、混晶、大量索氏體或魏氏組織都會使內孔變形增大,所以要用控溫正火或等溫退火來處理鍛件。金屬的正火、退火以及在進行淬火之前的調質,都會對金屬最終的變形量產生一定的影響,直接影響到的是金屬組織結構上的變化。實踐證明,在正火時採用等溫淬火可有效地使金屬組織結構趨於均勻,從而使其變形量減小。

(二)運用合理的冷卻方法

金屬淬火後冷卻過程對變形的影響也是很重要的一個變形原因。熱油淬火比冷油淬火變形小,一般控制在100±20℃。油的冷卻能力對變形也是至關重要的。淬火的攪拌方式和速度均影響變形。
金屬熱處理冷卻速度越快,冷卻越不均勻,產生的應力越大,模具的變形也越大。可以在保證模具硬度要求的前提下,盡量採用預冷;採用分級冷卻淬火能顯著減少金屬淬火時產生的熱應力和組織應力,是減少一些形狀較復雜工件變形的有效方法;對一些特別復雜或精度要求較高的工件,利用等溫淬火能顯著減少變形。

(三)零件結構要合理

金屬熱處理後在冷卻過程中,總是薄的部分冷得快,厚的部分冷得慢。在滿足實際生產需要的情況下,應盡量減少工件厚薄懸殊,零件截面力求均勻,以減少過渡區因應力集中產生畸變和開裂傾向;工件應盡量保持結構與材料成分和組織的對稱性,以減少由於冷卻不均引起的畸變;工件應盡量避免尖銳稜角、溝槽等,在工件的厚薄交界處、台階處要有圓角過渡;盡量減少工件上的孔、槽筋結構不對稱;厚度不均勻零件採用預留加工量的方法。

(四)採用合理的裝夾方式及夾具

目的使工件加熱冷卻均勻,以減少熱應力不均,組織應力不均,來減小變形,可改變裝夾方式,盤類零件與油麵垂直,軸類零件立裝,使用補償墊圈,支承墊圈,疊加墊圈等,花鍵孔零件可用滲碳心軸等。

(五)機械加工

當熱處理是工件加工過程的最後工序時,熱處理畸變的允許值應滿足圖樣上規定的工件尺寸,而畸變數要根據上道工序加工尺寸確定。為此,應按照工件的畸變規律,熱處理前進行尺寸的預修正,使熱處理畸變正好處於合格範圍內。當熱處理是中間工序時,熱處理前的加工餘量應視為機加工餘量和熱處理畸變數之和。通常機械加工餘量易於確定,而熱處理由於影響因素多比較復雜,因此為機械加工留出足夠的加工餘量,其餘均可作為熱處理允許畸變數。熱處理後再加工,根據工件的變形規律,施用反變形、收縮端預脹孔,提高淬火後變形合格率。

(六)採用合適的介質

在保證同樣硬度要求的前提下,盡量採用油性介質,實驗和實踐證明,再其他條件無差異的前提下,油性介質的冷卻速度較慢,而水性介質的冷卻速度則相對快一些。而且,和油性介質相比,水溫變化對水性介質冷卻特性的影響較大,在同樣的熱處理條件下,油性介質相對水性介質淬火後的變形量要相對小。

5. 正火後高溫回火的組織是如何轉變的

正火後高溫回火的組織不再轉變:還是鐵素體+珠光體(P+F)。只是回火後組織更細化,減小了內應力,使材料性能更好。
回火:將經過淬火的工件重新加熱到低於下臨界溫度的適當溫度,保溫一段時間後在空氣或水、油等介質中冷卻的金屬熱處理工藝。或將淬火後的合金工件加熱到適當溫度,保溫若干時間,然後緩慢或快速冷卻。一般用於減小或消除淬火鋼件中的內應力,或者降低其硬度和強度,以提高其延性或韌性。
主要目的
⑴減少或消除淬火內應力,防止工件變形或開裂。
⑵獲得工藝要求的力學性能。
⑶穩定工件尺寸。
⑷對於某些高淬透性的鋼,空冷即可淬火,如採用退火則軟化周期太長,而採用回火軟化則既能降低硬度,又能縮短軟化周期。
對於未經淬火的鋼,回火是沒有意義的,而淬火鋼不經回火一般也不能直接使用。為避免淬火件在放置過程中發生變形或開裂,鋼件經淬火後應及時進行回火。
主要分類
依據加熱溫度不同,回火分為:
低溫回火 加熱溫度150-200℃。淬火產生的馬氏體保持不變,但是鋼的脆性降低,淬火應力降低。主要用於工具、滾動軸承、滲碳零件和表面淬火零件等要求高硬度的零件。中溫回火 加熱溫度350-500℃。回火組織為針狀鐵素體和細粒狀滲碳體(FeC)的混合物,稱為回火屈氏體。中溫回火能獲得較高的彈性極限和韌性,主要用於彈簧和熱作磨具回火。高溫回火 加熱溫度500-600℃。淬火加高溫回火的連續工藝稱為調質處理。高溫回火組織為多邊形的鐵素體(ferrite)和細粒狀滲碳體(FeC)的混合組織,稱為回火索氏體。高溫回火為了得到強度、硬度和塑性韌性等性能的均衡狀態,主要用於重要結構零件的熱處理,如軸、齒輪、曲軸等。
鋼的回火
回火是工件淬硬後加熱到AC1以下的某一溫度,保溫一定時間,然後冷卻到室溫的熱處理工藝。
回火一般緊接著淬火進行,其目的是:
(a)消除工件淬火時產生的殘留應力,防止變形和開裂;
(b)調整工件的硬度、強度、塑性和韌性,達到使用性能要求;
(c)穩定組織與尺寸,保證精度;
(d)改善和提高加工性能。因此,回火是工件獲得所需性能的最後一道重要工序。
按回火溫度范圍,回火可分為低溫回火、中溫回火和高溫回火。
低溫回火
工件在150~250℃進行的回火。
目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性,降低淬火殘留應力和脆性
回火後得到回火馬氏體,指淬火馬氏體低溫回火時得到的組織。
力學性能:58~64HRC,高的硬度和耐磨性。
應用范圍:刃具、量具、模具、滾動軸承、滲碳及表面淬火的零件等。
中溫回火
工件在350~500 ℃之間進行的回火。
目的是得到較高的彈性和屈服點,適當的韌性。回火後得到回火屈氏體,指馬氏體回火時形成的鐵素體基體內分布著極其細小球狀碳化物(或滲碳體)的復相組織。
力學性能:35~50HRC,較高的彈性極限、屈服點和一定的韌性。
應用范圍:彈簧、鍛模、沖擊工具等。
高溫回火
工件在500℃以上進行的回火。
目的是得到強度、塑性和韌性都較好的綜合力學性能。
回火後得到回火索氏體,指馬氏體回火時形成的鐵素體基體內分布著細小球狀碳化物(包括滲碳體)的復相組織。
力學性能:200~350HBS,較好的綜合力學性能。
應用范圍:廣泛用於各種較重要的受力結構件,如連桿、螺栓、齒輪及軸類零件等。
工件淬火並高溫回火的復合熱處理工藝稱為調質。調質不僅作最終熱處理,也可作一些精密零件或感應淬火件預先熱處理。

6. 熱處理變形問題

滲碳+淬火必定變形,何況LZ的零件很小。
建議:先進行半精加工,熱處理後再精加工到圖樣尺寸要求。

7. 20鋼管正火與調質哪種強度高變形小

強度比15號鋼稍高,很少淬火,無回火脆性。冷變形塑性高、一般供彎曲、壓延、彎邊和錘拱等加工,電弧焊和接觸焊的焊接性能好,氣焊時厚度小,外形要求嚴格或形狀復雜的製件上易發生裂紋。切削加工性冷拔或正火狀態較退火狀態好、一般用於製造受力不大而韌性要求高的。
該鋼屬於優質低碳碳素鋼,冷擠壓、滲碳淬硬鋼。該鋼強度低,韌性、塑性和焊接性均好。抗拉強度為355~500MPa,伸長率≥24%。
正火可促進該鋼球化,細化大塊狀先共析鐵素體,改進小於160HBS毛坯的切削性能。
該鋼模具零件工藝路線為:下料→鍛造模坯→退火→機械粗加工→冷擠壓成型→再結晶退火→機械精加工→滲碳→淬火、回火→研磨拋光→裝配。

8. 鋼管的交換狀態正火和熱處理有何區別

這就是指出了它的熱處理狀態;或者說,經過了什麼樣的熱處理工藝過程。

普通鋼管的正火態的組織為:鐵素體+珠光體。

9. 求助鋼管正火處理

主要是油套管,外徑60~195,壁厚5~16mm。正火溫度不對嗎?

10. 20#鋼管加工時變形怎麼辦

20#鋼管強度比15號鋼稍高,很少淬火,無回火脆性。冷變形塑性高、一般供彎曲、壓延、彎邊版和錘拱等加工,權電弧焊和接觸焊的焊接性能好,氣焊時厚度小,外形要求嚴格或形狀復雜的製件上易發生裂紋。切削加工性冷拔或正火狀態較退火狀態好、一般用於製造受力不大而韌性要求高的。

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