方形鋼管的熱處理工藝特點(diǎn):
第1道工序是加熱:
一種是臨界點(diǎn)Ac1或者Ac3以下的加熱;另一種是臨界點(diǎn)Ac1或者Ac3以上的加熱。第一種主要是穩(wěn)定鋼的組織和消除方形鋼管的殘余應(yīng)力,第二種主要是將鋼奧氏體化。
第二道工序是保溫:
目的是均勻方形鋼管的加熱溫度,以得到合理的加熱組織。
第三道工序是冷卻:
冷卻過(guò)程是美標(biāo)方形鋼管熱處理的關(guān)鍵工序,他決定美標(biāo)方形鋼管在冷卻后的金相組織和力學(xué)性能。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中所采用的方形鋼管冷卻方式是多種多樣的。經(jīng)常采用的冷卻方式有爐冷、空冷、油冷、聚合物冷、水冷。 根據(jù)不同的方形鋼管加熱溫度,結(jié)合不同的美標(biāo)方形鋼管冷卻速度,分為正火、退火、回火、淬火及其他工藝。
正火:細(xì)化奧氏體晶粒,均勻內(nèi)部組織和改變殘余應(yīng)力狀態(tài),提高方形鋼管的綜合性能。減輕方形鋼管在變形過(guò)程中所形成的帶狀組織和混晶(但是不能消除因鋼中的偏析和夾雜物等造成的帶狀組織);消除過(guò)共析鋼中的網(wǎng)狀碳化物,有利于球化退火;用作中碳鋼及合金結(jié)構(gòu)方形鋼管淬火前的預(yù)處理,以細(xì)化晶粒使組織均勻,減少淬火工序所產(chǎn)生的美標(biāo)方形鋼管缺陷;對(duì)于低碳鋼和低合金鋼美標(biāo)方形鋼管用seo優(yōu)化以替代退火,改善美標(biāo)方形鋼管的切削性能;也可以作為要求不高的普通美標(biāo)方形鋼管的*終熱處理。
退火:分為再結(jié)晶退火、完全退火、等溫退火、球化退火和消除殘余應(yīng)力退火。一般高碳、低合金和合金鋼美標(biāo)方形鋼管,需要通過(guò)退火降低其硬度和強(qiáng)度,提高塑性,消除內(nèi)應(yīng)力和組織不均,細(xì)化結(jié)晶組織,以利于方形鋼管的機(jī)加工和為方形鋼管的*終熱處理奠定基礎(chǔ)。
回火;一般分為低溫回火(150-250°C)、中溫回火(350-500°C)、和高溫回火(500-650°C)。提高方形鋼管的塑性和韌性;使方形鋼管獲得良好的綜合力學(xué)性能,降低或者消除方形鋼管在淬火時(shí)所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力以及穩(wěn)定方形鋼管尺寸,使方形鋼管在使用過(guò)程中不發(fā)生變化。回火一般采用空冷,為防止方形鋼管重新產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,應(yīng)該緩慢冷卻;對(duì)于高溫回火脆性的方形鋼管,回火后應(yīng)采用快速冷卻,如油冷。
淬火:將金屬材料加熱到奧氏體Ac3線以上30-50°C,保溫一段時(shí)間后使方形鋼管快速冷卻而得到馬氏或者貝氏體的工藝過(guò)程,方形鋼管淬火后會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力和組織應(yīng)力,一般可通過(guò)回火消除和改善。淬火和回火結(jié)合(調(diào)質(zhì))能使鋼材的綜合性能得到大幅提高,其他工藝還有,固溶處理和保護(hù)氣體熱處理等。
熱處理缺陷及其預(yù)防
方形鋼管組織性能不合格:
方形鋼管奧氏體化之后,根據(jù)其不同的碳含量和不同的冷卻速度,可以得到珠光體組織、貝氏體組織、馬氏體組織。如果熱處理工藝控制不當(dāng)就可能產(chǎn)生魏氏組織。魏氏組織是一種過(guò)熱組織。對(duì)方形鋼管的綜合性能有不良影響(該組織在高溫持久性能方面比較優(yōu)異),會(huì)使方形鋼管常溫強(qiáng)度降低、脆性增加。較輕的魏氏組織可以采用適當(dāng)溫度的正火來(lái)消除,而程度較重的魏氏組織可以用二次正火來(lái)消除。第一次正火溫度 較高,第二次正火溫度較低。同時(shí)還起到細(xì)化晶粒的作用。 過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變曲線(TTT)和過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(CCT)是制定熱處理冷卻速度的重要依據(jù)。
方形鋼管尺寸不合格:
方形鋼管經(jīng)熱處理后,在某些情況下其尺寸會(huì)發(fā)生明顯變化而出現(xiàn)超差,包括方形鋼管的外徑、橢圓度以及彎曲度的變化。一般發(fā)生在淬火工藝時(shí)。常常回火工序后增設(shè)定徑工序。方形鋼管的橢圓度變化通常發(fā)生在方形鋼管的端部,主要是因?yàn)榇罂趶奖”诠茉谶M(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的加熱時(shí),因管端“燒塌”造成的。 一般來(lái)講,方形鋼管的彎曲可以通過(guò)矯直機(jī)進(jìn)行矯正。當(dāng)彎曲度很大時(shí),會(huì)造成方形鋼管在運(yùn)輸上的困難,在矯直時(shí)方形鋼管會(huì)會(huì)產(chǎn)生很大的矯直應(yīng)力。會(huì)嚴(yán)重降低方形鋼管的抗擠毀性能和耐腐蝕性能等。更有甚者,方形鋼管在矯直過(guò)程中發(fā)生矯裂或者矯斷。