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如何解决大管径钢管正火处理产生高温变形

发布时间:2021-01-10 00:50:49

1. 直径1200mm,厚度12mm管子正火处理会不会变形

这样的管子为什么要正火呢?要是去除焊接应力用的比较多的方法是震动时效。需要焊缝处的机械强度的话可以对焊缝处做局部处理。整体处理我个人认为不可取。变形会很厉害。

2. 钢材的退火、正火、淬火、回火的目的是什么呢!各种热处理加热温度范围和冷却方法如何让选择

钢材各种热处理的目的为:
退火的目的:主要是降低金属材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或压力加工,减少残余应力,提高组织和成分的均匀化,或为后道热处理作好组织准备等;
正火的目的:主要是提高低碳钢的力学性能,改善切削加工性,细化晶粒,消除组织缺陷,为后道热处理作好组织准备等;
淬火的目的:使钢件获得所需的马氏体组织,提高工件的硬度,强度和耐磨性,为后道热处理作好组织准备等;
回火的目的:主要是消除钢件在淬火时所产生的应力,使钢件具有高的硬度和耐磨性外,并具有所需要的塑性和韧性等。

各种热处理加热温度范围
退火的合理的退火温度从55℃到70℃。退火温度一般设定比引物的 Tm低5℃。
正火是将工件加热至Ac3(Ac是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度,一般是从727℃到912℃之间)或Acm(Acm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线 )以上30~50℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。

淬火的温度通常亚共析钢的淬火温度为Ac3以上30~50度;共析钢或过共析钢的淬火温度为Ac1以上30~50度。
回火分为低温回火,中温回火和高温回火;低温回火是在150~250℃进行的回火;中温回火工件在350~500 ℃之间进行的回;高温回火工件在500~650℃以上进行的回火。

钢厂热处理的冷却方式:
退火:在炉内以较快的速度冷却到过冷奥氏体较不稳定的温度下等温停留,直至到结束后出炉冷却,所需的工艺时间比较短,而且能获得在同一温度下转变的均一组织。
正火:在空气中冷却,其冷却速度比退火快。正火后铁素体量减少,共栖体变细,低合金钢正火后,常常出现混合组织。
淬火:先用较快的速度冷却,然后等温停留在奥氏体高温分解完成,是低合金钢得到俊逸的和硬度适度的预备组织,改善切削性能。
回火:回火通常使用空冷和水冷两种方法;空冷速度慢,可以减小组织的偏析,使组织更稳定,是最常用的方法;水冷多用于45#和40Cr的调质回火,以获得回火索氏体。

3. 大直径管道切割怎样保证不变形

管道都是圆形,受力均匀,只要保证固定可靠合适,切割分离瞬间管道两段回部发生裂口移动,问题不答大,粗放型切割,可以采用火焰切割,先划线后切割,一名优秀的管工即可完成(8个以下厚度碳管切割较好,不锈钢管不好切)。若是需要高精度可采用大型切割机完成。垂直度、粗糙度均可保证,例如德国+GF+公司的FG20管道切割坡口机可以切20寸钢管。

4. 如何减少热处理中的变形

(一)预备热处理
正火硬度过高、混晶、大量索氏体或魏氏组织都会使内孔变形增大,所以要用控温正火或等温退火来处理锻件。金属的正火、退火以及在进行淬火之前的调质,都会对金属最终的变形量产生一定的影响,直接影响到的是金属组织结构上的变化。实践证明,在正火时采用等温淬火可有效地使金属组织结构趋于均匀,从而使其变形量减小。

(二)运用合理的冷却方法

金属淬火后冷却过程对变形的影响也是很重要的一个变形原因。热油淬火比冷油淬火变形小,一般控制在100±20℃。油的冷却能力对变形也是至关重要的。淬火的搅拌方式和速度均影响变形。
金属热处理冷却速度越快,冷却越不均匀,产生的应力越大,模具的变形也越大。可以在保证模具硬度要求的前提下,尽量采用预冷;采用分级冷却淬火能显著减少金属淬火时产生的热应力和组织应力,是减少一些形状较复杂工件变形的有效方法;对一些特别复杂或精度要求较高的工件,利用等温淬火能显著减少变形。

(三)零件结构要合理

金属热处理后在冷却过程中,总是薄的部分冷得快,厚的部分冷得慢。在满足实际生产需要的情况下,应尽量减少工件厚薄悬殊,零件截面力求均匀,以减少过渡区因应力集中产生畸变和开裂倾向;工件应尽量保持结构与材料成分和组织的对称性,以减少由于冷却不均引起的畸变;工件应尽量避免尖锐棱角、沟槽等,在工件的厚薄交界处、台阶处要有圆角过渡;尽量减少工件上的孔、槽筋结构不对称;厚度不均匀零件采用预留加工量的方法。

(四)采用合理的装夹方式及夹具

目的使工件加热冷却均匀,以减少热应力不均,组织应力不均,来减小变形,可改变装夹方式,盘类零件与油面垂直,轴类零件立装,使用补偿垫圈,支承垫圈,叠加垫圈等,花键孔零件可用渗碳心轴等。

(五)机械加工

当热处理是工件加工过程的最后工序时,热处理畸变的允许值应满足图样上规定的工件尺寸,而畸变量要根据上道工序加工尺寸确定。为此,应按照工件的畸变规律,热处理前进行尺寸的预修正,使热处理畸变正好处于合格范围内。当热处理是中间工序时,热处理前的加工余量应视为机加工余量和热处理畸变量之和。通常机械加工余量易于确定,而热处理由于影响因素多比较复杂,因此为机械加工留出足够的加工余量,其余均可作为热处理允许畸变量。热处理后再加工,根据工件的变形规律,施用反变形、收缩端预胀孔,提高淬火后变形合格率。

(六)采用合适的介质

在保证同样硬度要求的前提下,尽量采用油性介质,实验和实践证明,再其他条件无差异的前提下,油性介质的冷却速度较慢,而水性介质的冷却速度则相对快一些。而且,和油性介质相比,水温变化对水性介质冷却特性的影响较大,在同样的热处理条件下,油性介质相对水性介质淬火后的变形量要相对小。

5. 正火后高温回火的组织是如何转变的

正火后高温回火的组织不再转变:还是铁素体+珠光体(P+F)。只是回火后组织更细化,减小了内应力,使材料性能更好。
回火:将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度,保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理工艺。或将淬火后的合金工件加热到适当温度,保温若干时间,然后缓慢或快速冷却。一般用于减小或消除淬火钢件中的内应力,或者降低其硬度和强度,以提高其延性或韧性。
主要目的
⑴减少或消除淬火内应力,防止工件变形或开裂。
⑵获得工艺要求的力学性能。
⑶稳定工件尺寸。
⑷对于某些高淬透性的钢,空冷即可淬火,如采用退火则软化周期太长,而采用回火软化则既能降低硬度,又能缩短软化周期。
对于未经淬火的钢,回火是没有意义的,而淬火钢不经回火一般也不能直接使用。为避免淬火件在放置过程中发生变形或开裂,钢件经淬火后应及时进行回火。
主要分类
依据加热温度不同,回火分为:
低温回火 加热温度150-200℃。淬火产生的马氏体保持不变,但是钢的脆性降低,淬火应力降低。主要用于工具、滚动轴承、渗碳零件和表面淬火零件等要求高硬度的零件。中温回火 加热温度350-500℃。回火组织为针状铁素体和细粒状渗碳体(FeC)的混合物,称为回火屈氏体。中温回火能获得较高的弹性极限和韧性,主要用于弹簧和热作磨具回火。高温回火 加热温度500-600℃。淬火加高温回火的连续工艺称为调质处理。高温回火组织为多边形的铁素体(ferrite)和细粒状渗碳体(FeC)的混合组织,称为回火索氏体。高温回火为了得到强度、硬度和塑性韧性等性能的均衡状态,主要用于重要结构零件的热处理,如轴、齿轮、曲轴等。
钢的回火
回火是工件淬硬后加热到AC1以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。
回火一般紧接着淬火进行,其目的是:
(a)消除工件淬火时产生的残留应力,防止变形和开裂;
(b)调整工件的硬度、强度、塑性和韧性,达到使用性能要求;
(c)稳定组织与尺寸,保证精度;
(d)改善和提高加工性能。因此,回火是工件获得所需性能的最后一道重要工序。
按回火温度范围,回火可分为低温回火、中温回火和高温回火。
低温回火
工件在150~250℃进行的回火。
目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性,降低淬火残留应力和脆性
回火后得到回火马氏体,指淬火马氏体低温回火时得到的组织。
力学性能:58~64HRC,高的硬度和耐磨性。
应用范围:刃具、量具、模具、滚动轴承、渗碳及表面淬火的零件等。
中温回火
工件在350~500 ℃之间进行的回火。
目的是得到较高的弹性和屈服点,适当的韧性。回火后得到回火屈氏体,指马氏体回火时形成的铁素体基体内分布着极其细小球状碳化物(或渗碳体)的复相组织。
力学性能:35~50HRC,较高的弹性极限、屈服点和一定的韧性。
应用范围:弹簧、锻模、冲击工具等。
高温回火
工件在500℃以上进行的回火。
目的是得到强度、塑性和韧性都较好的综合力学性能。
回火后得到回火索氏体,指马氏体回火时形成的铁素体基体内分布着细小球状碳化物(包括渗碳体)的复相组织。
力学性能:200~350HBS,较好的综合力学性能。
应用范围:广泛用于各种较重要的受力结构件,如连杆、螺栓、齿轮及轴类零件等。
工件淬火并高温回火的复合热处理工艺称为调质。调质不仅作最终热处理,也可作一些精密零件或感应淬火件预先热处理。

6. 热处理变形问题

渗碳+淬火必定变形,何况LZ的零件很小。
建议:先进行半精加工,热处理后再精加工到图样尺寸要求。

7. 20钢管正火与调质哪种强度高变形小

强度比15号钢稍高,很少淬火,无回火脆性。冷变形塑性高、一般供弯曲、压延、弯边和锤拱等加工,电弧焊和接触焊的焊接性能好,气焊时厚度小,外形要求严格或形状复杂的制件上易发生裂纹。切削加工性冷拔或正火状态较退火状态好、一般用于制造受力不大而韧性要求高的。
该钢属于优质低碳碳素钢,冷挤压、渗碳淬硬钢。该钢强度低,韧性、塑性和焊接性均好。抗拉强度为355~500MPa,伸长率≥24%。
正火可促进该钢球化,细化大块状先共析铁素体,改进小于160HBS毛坯的切削性能。
该钢模具零件工艺路线为:下料→锻造模坯→退火→机械粗加工→冷挤压成型→再结晶退火→机械精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。

8. 钢管的交换状态正火和热处理有何区别

这就是指出了它的热处理状态;或者说,经过了什么样的热处理工艺过程。

普通钢管的正火态的组织为:铁素体+珠光体。

9. 求助钢管正火处理

主要是油套管,外径60~195,壁厚5~16mm。正火温度不对吗?

10. 20#钢管加工时变形怎么办

20#钢管强度比15号钢稍高,很少淬火,无回火脆性。冷变形塑性高、一般供弯曲、压延、弯边版和锤拱等加工,权电弧焊和接触焊的焊接性能好,气焊时厚度小,外形要求严格或形状复杂的制件上易发生裂纹。切削加工性冷拔或正火状态较退火状态好、一般用于制造受力不大而韧性要求高的。

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