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高壓合金管經熱處理后常見的質量缺陷有:淬火顯微組織過熱、欠熱、淬火裂紋、硬度不夠、熱處理變形、表面脫碳、軟點等,’它們對高壓合金管的使用壽命和精度具有重要的影響,分析芄產生的原因,對于指導熱處理過程和有重要的作用。
【1】過熱
從高壓合金管粗糙口上可觀察到淬火后的顯微組織過熱情況。但i 要確切判斷其過熱的程度,必須觀察顯微組織。如果GCrl5鋼的淬火組織中出現粗針狀馬氏體,則為淬火過熱組織。形成原因可是淬火加熱溫度過高或加熱保溫時間太長造成的過熱;也可肖巨是因原始組織帶狀碳化物嚴重,在兩帶之間的低碳區形成局部馬氏體針狀粗大,造成的局部過熱。過熱組織中殘留奧氏體增多,尺寸穩定性下降。由于淬火組織過熱,鋼的晶體粗大·會導致高壓合金管的核J 性下降·抗沖擊性能降低,高壓合金管的壽命也降低。過熱嚴重甚至會造成淬火裂紋。
【2】欠熱
淬火溫度偏低或冷卻不良則會在顯微組織中產生超過標準規定的托氏體組織,稱為欠熱組織,它使零件的硬度下降,耐磨性急劇降低,直接影響到高壓合金管的使用壽命。
【3】淬火裂紋
高壓合金管在淬火冷卻過程中因內應力(熱應力和組織應力的復合作用力),瞬間超過了該位置材料的抗拉強度所形成的裂紋稱淬火裂紋。造成這種裂紋的原因有:由于淬火加熱溫度過高或冷卻太急,熱應力和金屬質量體積變化時的組織應力大于鋼材的抗斷裂強度;工作表面的原有缺陷(如表面微細裂紋或劃痕)或是鋼材內部缺陷(如夾渣、嚴重的非金屬夾雜物、白點、縮孔殘余等)在淬火時形成應力集中;嚴重的表面脫碳和碳化物偏析;零件淬火后回火不足或未及時回火;前面工序造成的冷沖應力過大、鍛造折醬、深的車削刀痕、油溝尖銳棱角等。總之,造成淬火裂紋的原因可能是上述因素的一種或多種,內應力的存在是形成淬火裂紋的主要原因。淬火裂紋深而細長,斷口平直,破斷面無氧化色。它在軸承套圈上往往是縱向的平直裂紋或環形開裂;在軸承鋼球上的形狀有S 形、丁形或環形。淬火裂紋的組織特征是裂紋兩側無脫碳現象,明顯區別于鍛造裂紋和材料裂紋。
【4】熱處理變形
高壓合金管在熱處理時,存在有熱應力和組織應力,這種內應力能相互疊加或部分抵消,是復雜多變的,因為它能隨著加熱溫度、加熱速度、冷卻方式、冷卻速度、零件形狀和大小、裝爐的方式的變化而變化,故其熱處理變形是難免的。認識和掌握它的變化規律可以使軸承零件的變形(如合金管的橢圓、尺寸脹大等)置于可控的范圍,有利于生產的正常進行。當然在熱處理過程中的機械碰撞也會使零件產生變形,但這種變形是可以通過改進操作等來加以減少和避免的。
【5】表面脫碳
高壓合金管在熱處理過程中,如果是在氧化性介質中完成加熱,則表面會發生氧化作用使高壓合金管表面碳的質量分數減少,造成表面脫
碳。表面脫碳層的深度超過后加工的留量就會使高壓合金管報廢。表面脫碳層深度的測定在金相檢驗中可用金相法和顯微硬度法。以表面層顯微硬度分布曲線測量法為準,可作仲裁判據。
【6】軟點
多半是由于加熱不足、冷卻不良或淬火操作不當等原因造成的高壓合金管表面局部硬度不夠的現象稱為淬火軟點。它像表面脫碳一樣可以造成表面耐磨性和疲勞強度的嚴重下降,使用過程中將造成局部劇烈磨損或失效。
按生產方法不同可分為熱軋管、冷軋管、冷拔管、擠壓管等。
1.1、熱軋無縫管一般在自動軋管機組上生產。實心管坯經檢查并表面缺陷,截成所需長度,在管坯穿孔端端面上定心,然后送往加熱爐加熱,在穿孔機上穿孔。在穿孔同時不斷旋轉和前進,在軋輥和頂頭的作用下,管坯內部逐漸形成空腔,稱毛管。再送至自動軋管機上繼續軋制。后經均整機均整壁厚,經定徑機定徑,達到規格要求。利用連續式軋管機組生產熱軋無縫鋼管是較先進的方法。
1.2、若欲獲得尺寸更小和質量更好的無縫管,必須采用冷軋、冷拔或者兩者聯合的方法。冷軋通常在二輥式軋機上進行,鋼管在變斷面圓孔槽和不動的錐形頂頭所組成的環形孔型中軋制。冷拔通常在0.5~100T的單鏈式或雙鏈式冷拔機上進行。
1.3、擠壓法即將加熱好的管坯放在密閉的擠壓圓筒內,穿孔棒與擠壓桿一起運動,使擠壓件從較小的模孔中擠出。此法可生產直徑較小的鋼管。
用途編輯
2.1、無縫管用途很廣泛。一般用途的無縫管由普通碳素結構鋼、低合金結構鋼或合金結構鋼軋制,產量多,主要用作輸送流體的管道或結構零件。
2.2、根據用途不同分三類供給:a、按化學成分和機械性能供給;b、按機械性能供給;c、按水壓試驗供給。按a、b類供給的鋼管,如用于承受液體壓力,也要進行水壓試驗。
2.3、專門用途的無縫管有鍋爐用無縫管、地質用無縫管及石油用無縫管等多種。
種類編輯
3.1、無縫鋼管按生產方法不同可分為熱軋管、冷軋管、冷拔管、擠壓管等。
3.2、按外形分類有圓形管、異形管之分。異形管除方形管和矩形管外,還有橢圓管、半圓管、三角形管、六角形管、凸字形管、梅花形管等。
3.3、按材質的不同,分為普通碳素結構管、低合金結構管、優質碳素結構管、合金結構管、不銹管等。
3.4、按專門用途分,有鍋爐管、地質管、石油管等。
規格編輯
無縫管按GB/T8162-87規定
4.1、規格:熱軋管外徑32~630mm。壁厚2.5~75mm。冷軋(冷拔)管外徑5~200mm。壁厚2.5~12mm。
4.2、外觀質量:鋼管的內外表面不得有裂縫、折疊、軋折、離層、發紋和結疤缺陷存在。這些缺陷應完全掉,后不得使壁厚和外徑超過負偏差。
4.3、鋼管的兩端應切成直角,并毛刺。壁厚大于20mm的鋼管答應氣割和熱鋸切割。經供需雙方協議也可不切頭。
4.4、冷拔或冷軋精密無縫鋼管《表面質量》參照GB3639-83。
化學成分檢驗編輯
5.1、按化學成分和機械性能供給的國產無縫管,如10、15、20、25、30、35、40、45和50號鋼的化學成分應符合GB/T699-88的規定。進口無縫管按合同規定的有關標準檢驗。09MnV、16Mn、15mnv鋼的化學成分應符合GB1591-79的規定。
5.2、具體分析方法參照GB223-84《鋼鐵及合金化學分析方法》的有關部分。
5.3、分析偏差參照GB222-84《鋼的化學分析用試樣及成品化學成分答應偏差》。
物理性能檢驗編輯
6.1、按機構性能供給的國產無縫管,普通碳素鋼按GB/T700-88的甲類鋼制造(但必須保證含硫量不超過0.050%和含磷量不超過0.045%),其機械性能應符合GB8162-87表內所規定的數值。
6.2、按水壓試驗供給的國產無縫管必須保證標準所規定的水壓試驗。
6.3、進口無縫管的物理性能檢驗按合同規定的有關標準進行。
進出口情況編輯
7.1、一般無縫管進口量很大。主要進口是德國和日本。歐洲如羅馬尼亞、俄羅斯、瑞士、法國、西班牙、捷克、南斯拉夫、匈牙利等國都有進口。還有少量從南美的阿根廷、墨西哥等國進口。
7.2、根據我國用貨單位的不同要求,進口無縫管規格多達100多種,常見的規格有15922mm、1595mm、15918mm。114.38mm、114.310mm、114.313mm。長度一般為5~8m或4~7m不等。主要是熱軋碳結構,鋼號為ST35.ST45及ST65。進口規格直徑小的為305mm,的47813mm。
7.3、從法國和西班牙曾進口少量直徑較小而壁薄的無縫管,如183mm,223mm、26.93mm等。執行德國曼內斯曼鋼管廠的一般規則。
7.4、從匈牙利和日本進口的無縫管,常參照DIN2448、DIN1629。
7.5、在進口索賠案例中,進口無縫管存在的質量題目主要有:化學成分分歧格、壓扁試驗發生劈裂、抗拉強度低、出現嚴重銹蝕及凹坑等。
包裝編輯
按GB2102-88規定。鋼管包裝分三種:捆扎、裝箱、涂油捆扎或涂油裝箱。
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