Brezšiven postopek čiščenja toplote jeklenih cevi in njene funkcije

Postopek toplotne obdelave brezhibne jeklene cevi lahko razdelimo na celotno toplotno obdelavo (žarjenje, normalizacijo, gašenje + kalje) in površinsko toplotno obdelavo (površinsko gašenje, kemično toplotno obdelavo itd.) Glede na njegov namen in značilnosti procesa. Sledi podrobna klasifikacija, značilnosti in funkcijske analize vsakega postopka:
 

Splošni postopek obdelave toplote
1. žarjenje
Opredelitev: Postopek segrevanja jeklene cevi nad kritično temperaturo, ki jo ogreje in nato počasi hladi (hlajenje peči, hlajenje jame itd.).
Značilnosti:
Temperatura ogrevanja se razlikuje glede na vrsto jekla (na primer hipoeutektoidno jeklo, segreto na AC3, hipereutektoidno jeklo, segreto na AC1 in ACCM).
Hitrost hlajenja je počasna in dobivana ravnotežna struktura stanja (kot so biseri, ferit).
Delovanje:
Odpravite notranji stres: Odpravite rezidualni stres, ki ga povzroča hladno delo (na primer valjanje, varjenje) ali vlivanje, in preprečite deformacijo in razpoke.
Izpopolnjevanje zrn: izboljšati strukturo pregrevanja, enakomerno mikrostrukturo in izboljšati stabilnost mehanskih lastnosti.
Zmanjšanje trdote: izboljšanje zmogljivosti rezanja (kot je trdota z visoko ogljikovo jekleno trdoto po žarjenju, kar je enostavno rezati).
Tipične aplikacije: Uporabljajo se za brezšivne jeklene cevi po hladnem valjanju in hladnem risanju ali kot predhodno toplotno obdelavo za pripravo na nadaljnjo obdelavo.
2. Normalizacija
Opredelitev: Postopek segrevanja nad kritično temperaturo, ki ohranja toplo in nato hlajenje zraka (ali hlajenje vetra).
Značilnosti:
Hitrost hlajenja je hitrejša od žarjenja in dobimo fino biserno ali troostitno strukturo, moč in trdota pa sta višja od žarjenja.
Procesni cikel je kratek, stroški pa nizki.
Delovanje:
Izboljšajte enotnost konstrukcije: Odpravite omrežne karbide (na primer hiperutektoidno jeklo) in izpopolnite zrna.
Prilagodite trdoto: za nizkoogljično jeklo (na primer 20# jeklo) lahko normalizacija poveča trdoto na 170 ~ 210HB in izboljša zmogljivost rezanja (po žarjenju je trdota prenizka, nož pa je enostavno držati).
Olajšanje stresa: Čeprav je učinek šibkejši od žarjenja, ga lahko uporabimo kot končno toplotno obdelavo navadnih strukturnih delov.
Tipične aplikacije: Uporabljajo se za brezšivne jeklene cevi za mehanske konstrukcije (na primer zobnike) ali kot predhodno toplotno obdelavo pred utehanjem.
3. Drzljenje + kaljenje
(1) gašenje
Opredelitev: segrevanje nad kritično temperaturo, ohranjanje toplo in nato hitro hlajenje (voda, olje, polimerna raztopina itd.).
Značilnosti:
Hitro hlajenje (hitrost hlajenja je večja od kritične stopnje gašenja), ki tvori martenzidno strukturo, trdota pa se močno poveča (lahko doseže nad 50hrc), vendar je krhka in ima visok notranji stres.
Enostavno je deformirati ali razpokati in ga je treba uporabiti z kaljenjem.
Delovanje:
Izboljšajte trdoto in odpornost na obrabo: primerno za brezšivne jeklene cevi, ki zahtevajo odpornost na obrabo (kot so hidravlični cilindri in ležajne rokave).
Prilagodite mehanske lastnosti: zagotovite osnovno strukturo (martenzit) za kaljenje.
(2) kaljenje
Razdeljen je v tri kategorije glede na temperaturo kaljenja:
Nizkotemperaturno kaljenje (150 ~ 250 stopinj):
Značilnosti: Obdržite visoko trdoto (45 ~ 60HRC), zmanjšajte gardeče napetosti in krhti.
Funkcija: Uporablja se za orodja, plesni in odporne dele (na primer brezšivne jeklene cevi za vrtanje).
Srednje temperaturno kaljenje (350 ~ 500 stopinj):
Značilnosti: Pridobite strukturo troostita, visoko elastično mejo (σE lahko doseže 700 ~ 900MPA).
Funkcija: Primerno za jeklene cevi za vzmeti in elastične elemente.
Visoko temperaturno kaljenje (500 ~ 650 stopinj, tj. Drzljenje in kaljenje):
Značilnosti: Pridobite trojitno strukturo, odlične celovite mehanske lastnosti (ravnovesje trdnosti, plastičnosti in žilavosti).
Funkcija: Uporablja se za pomembne strukturne dele (kot so avtomobilske osi, cevovodi z visokim pritiskom), izboljšajo odpornost na utrujenost in odpornost na udarce.

Postopek obdelave površinske toplote
1. Površinsko utrjevanje
Opredelitev: Površina jeklene cevi se hitro segreva in ugasne z indukcijskim ogrevanjem, ogrevanjem plamena itd., Jedro pa ohranja žilavost.
Značilnosti:
Površinska trdota je visoka (50 ~ 60hrc), jedro pa vzdržuje prvotno žilavost (na primer HB, ki je manjša ali enaka 200 jedra 20# jekla po površini).
Hitra hitrost ogrevanja, majhna deformacija in visoka učinkovitost proizvodnje.
Delovanje:
Izboljšajte odpornost na površino: primerno za dele z lokalno obrabo (kot so zobnike, hidravlične batne palice).
Ohranite jedrno žilavost: izogibajte se krhljivosti, ki jo povzroča splošno gašenje, primerno za jeklene cevi, ki nosijo udarne obremenitve.
Tipične aplikacije: brezšivne jeklene cevi za inženirske stroje, zobniške rokave itd.
2. Kemična toplotna obdelava
Izboljšajte površinske lastnosti z infiltrirajočimi elementi, kot so ogljik, dušik in boro.
(1) karburing
Opredelitev: Segrejte nizkoogljično jeklo (10#, 20# jeklo) do 900 ~ 950 stopinj, v karburizirajočem mediju naj bo toplo in omogočite, da atomi ogljika prodrejo na površino.
Značilnosti:
Vsebnost površinskega ogljika je 0. 8%~ 1,2%, površinska trdota je 58 ~ 62hrc po gašenju + nizkotemperaturnega kaljenja, jedro pa vzdržuje žilavost nizko ogljikovega jekla.
Globina karburizirane plasti je 0. 5 ~ 2mm, ki jo je mogoče prilagoditi glede na čas izolacije.
Delovanje:
Odpornost na površino, jedrna udarna odpornost: primerna za dele, ki nosijo izmenične obremenitve in obrabo (na primer jeklene cevi za prestave in zatiče bata).
Tipične aplikacije: brezšivne jeklene cevi za avtomobilske menjalnike, ležajne obroči.
(2) Nitridiranje
Opredelitev: segrevanje na 500 ~ 570 stopinj, kar omogoča, da atomi dušika prodrejo po površini v amonijaku, da tvorijo nitridno plast (na primer Fe3n, Fe4n).
Značilnosti:
Izjemno visoka površinska trdota (do 1000 ~ 1200HV), odlična odpornost na obrabo in korozijsko odpornost ter minimalna deformacija (nizka temperatura, ni potrebno duše).
Nitrirani sloj je tanka ({{0}}. 1 ~ 0,6 mm) in ima visoke stroške.
Delovanje:
Odpornost z visoko obrabo, korozijska odpornost in odpornost na utrujenost: primerna za natančne dele (na primer visokotlačni ventili, kemični cevovodi) ali jeklene cevi, ki ne potrebujejo prevleke za zaščito pred korozijo.
Tipične aplikacije: brezšivne jeklene cevi za vesoljski vesoljski cevovodi, odporni proti koroziji.
(3) Nitrokarburing
Opredelitev: Ogljik in dušik sta hkrati infiltrirana, temperatura procesa je nižja od karburizacije (700 ~ 850 stopinj), zmogljivost karburizirane plasti pa je med karburiranjem in nitriranjem.
Značilnosti:
Visoka površinska trdota (60 ~ 70HRC), boljša odpornost proti obrabi in korozijska odpornost kot enojna karburing ter boljša žilavost karburizirane plasti.
Delovanje:
Celovito izboljšanje površinskih lastnosti: primerno za dele s srednjo obremenitvijo in odpornostjo na obrabo ter korozijsko odpornostjo (kot so jeklene cevi za hidravlične nosilce).

Poseben postopek obdelave toplote
1. Izotermalno žarjenje
Značilnosti: Po ogrevanju hranite toplo v temperaturnem območju izotermalne transformacije, da hitro dobite enakomerno strukturo (na primer sferoidizirano telo) in skrajšajo čas žarjenja.
Funkcija: Uporablja se za brezhibne cevi z zlitino jekla za izboljšanje zmogljivosti rezanja ali pripravo na gašenje.
2. Olajšanje stresa
Značilnosti: segrevanje do pod AC1 (npr. 500 ~ 650 stopinj), počasi hladimo po ohranitvi toplote, ne da bi spremenili mikrostrukturo.
Funkcija: Odpravite preostali stres po varjenju in hladnem risanju ter preprečite pokanje korozije stresa (npr. Jeklene cevi za visokotlačni cevovodi in toplotni izmenjevalci).

Povzetek
Postopek toplotne obdelave brezhibnih jeklenih cevi dosega natančno optimizacijo zmogljivosti z uravnavanjem temperature segrevanja, hitrosti hlajenja in porazdelitve elementov zlitine:
Skupna toplotna obdelava v glavnem izboljša splošne mehanske lastnosti materiala in je primerna za konstrukcijske obrestne dele;
Obdelava površinske toplote se osredotoča na odpornost na površino, korozijsko odpornost in druge značilnosti, da bi zadovoljili potrebe lokalnega izboljšanja zmogljivosti.
V praktičnih aplikacijah je treba postopek celovito izbrati na podlagi materiala (vsebnost ogljika, elemente zlitine), pogoje servis (obremenitev, okolje) in stroške obdelave jeklene cevi, da se doseže ravnotežje med uspešnostjo in gospodarstvom.