40Cr无缝管热处理调硬度

  • 发布时间:2021-03-02 10:26:23,加入时间:2019年01月17日(距今1930天)
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在无缝钢管的生产过程中,为了获得所需的性能,需要对其进行热处理,无缝钢管 的热处理一般包括退火、正火、淬火和回火。淬火是将无缝钢管加热至相变温度以上的给定 温度,保温一定时间,然后快速冷却的一种热处理工艺。淬火目的在于为了获得马氏体,以 便在适当温度回火后,获得所需力学性能。回火是将无缝钢管加热到奥氏体向珠光体转变 温度以下的某一温度,经适当保温后,冷到室温的热处理工艺。回火目的在于获得无缝钢管 所需的组织和性能。为了获得一定的强度和韧性,把淬火和高温回火结合起来的工艺,称为 调质热处理。

­传统的调质热处理通常在连续式步进热处理生产线上进行,连续式步进热处理线 通常包括步进式淬火炉和步进式回火炉。钢管通常先进淬火炉,在加热段升温到淬火温度, 到保温段保温一段时间后出炉水冷,再进回火炉,在加热段升温到回火温度,到保温段保温 一段时间后出炉空冷,完成调质处理。淬火炉及回火炉多采用燃气加热,其加热时间长,钢 管在炉内的时间长,单位时间热处理产量低,钢管的氧化烧损大,使制造成本增加,制造效 率降低。

­无缝钢管为什么要热处理?

1. 正火:将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却,得到珠光体类组织的热处理工艺。2. 退火annealing:将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度,保温一段时间后,随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。3. 固溶热处理:将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中,然后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。4. 时效:合金经固溶热处理或冷塑性形变后,在室温放置或稍高于室温保持时,其性能随时间而变化的现象。5.固溶处理:使合金中各种相充分溶解,强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能,消除应力与软化,以便继续加工成型。6. 时效处理:在强化相析出的温度加热并保温,使强化相沉淀析出,得以硬化,提高强度。7. 淬火:将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却,使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺

­8. 回火:将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间,随后用符合要求的方法冷却,以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。9. 钢的碳氮共渗:碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。习惯上碳氮共渗又称为氰化,以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较为广泛。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度,耐磨性和疲劳强度。低温气体碳氮共渗以渗氮为主,其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。10. 调质处理(quenching and tempering):一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体组织,它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织更优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关,一般在HB200—350之间

­因为金属工件的加热、冷却等操作,需要十几个甚至几十个动作来完成。这些动作内在真空热处理炉内进行,操作人员无法接近,因此对真空热处理电炉的自动化程度的要求较高。同时,有些动作,如加热保温结束后,金属工件进行淬火工序须六、七个动作并且要在15秒钟以内完成。这样敏捷的条件来完成许多动作,很容易造成操作人员的紧张而构成误操作。因此,只有较高的自动化才能准确、及时按程序协调。金属零件进行真空热处理均在密闭的真空炉内进行,严格的真空密封众所周知。因此,获得和坚持炉子原定的漏气率,保证真空炉的工作真空度,对确保零件真空热处理的质量有着非常主要的意义。所以真空热处理炉的一个关键问题,就是要有可靠的真空密封构造。为了保证真空炉的真空性能,真空热处理炉结构设计中必须道循一个基本原则,就是炉体要采用气密焊接,同时在炉体上尽量少开或者不开孔,少采用或者避免采用动密封结构,以尽量减少真空泄露的机遇。安装在真空炉体上的部件、附件等如水冷电极、热电偶导出装置也都必须设计密封构造。大部分加热与隔热材料只能在真空状态下使用。真空热处理炉的加热与隔热衬料是在真空与高温下工作的,因而对这些材料提出了耐高温,辐射成果好,导热系数小等要求。对抗氧化性能要求不高。所以,真空热处理炉广泛采用了钽、钨、钼和石墨等作加热与隔热构料。这些材料在大气状态下极易氧化,因此,普通热处理炉不能采用这些加热与隔热材料。水冷装置:真空热处理炉的炉壳、炉盖、电热元件、水冷电极、中间真空隔热门等部件,均在真空、受热状态下工作。在这种极为不利的条件下工作,必须保证各部件的结构不变形、不损坏,真空密封圈不过热、不烧毁。因此,各部件应该根据不同的情况设置水冷装置,以保证真空热处理炉能够正常运行并有足够的利用寿命。采用低电压大电流:真空容器内,当真空空度为几托一lxlo-1托的范围内时,真空容器内的通电导体在较高的电压下,会产生辉光放电现象。在真空热处理炉内,严重的弧光放电 会烧毁电热元件、隔热层等,造成重大事故和损失。因此,真空热处理炉的电热元件的工作电压一般都不超过80一100伏。同时在电热元件结构设计时要采取有效办法,如尽量避免有尖端的部件,电极间的间距不能太小,以防止辉光放电或者弧光放电的产生。

无缝钢管热处理的作用就是提高钢管及精密钢管的材料机械性能、消除残余应力和改善钢管金属的切削加工性能。

按照热处理不同的目的,热处理工艺可分为两大类:预备热处理和最终热处理。

涉及一种钢管或钢坯热处理炉炉温测试黑匣子,包括铁盒,设置在铁盒内的水箱,水箱与铁盒之间填充有隔热材料,水箱顶部设有溢水口,水箱中心设有放置腔,放置腔内设有数据采集器,数据采集器上连接有探头,探头位于铁盒外,探头为铠装热电偶.该实用新型设计中在数据采集器外围依次包裹有水箱,隔热材料,铁盒,能够将数据采集器放人炉腔直接采集数据,采集数据精准;放置腔便于放置数据采集器,水箱上设有溢水口能够防止水箱受热爆裂.

本实用新型公开了一种钢管退火热处理电炉的炉体开合控制装置,其特征在于,所述炉体开合控制装置,包括从宽度方向上跨越设置于水池和炉体上方的多个支架,支架整体呈倒U形且沿炉体长度方向间隔排布,支架上端中部位置沿炉体长度方向设置有悬挂轴;开合控制装置还包括沿左炉体和右炉体各自的上端分别向相反方向的向外斜上方延伸形成的至少一对挂柄,每对挂柄交叉处可转动连接在悬挂轴上,每对挂柄上端之间设置有能够产生水平方向的推力和拉力的推拉施力机构.本实用新型具有结构简单,操作灵活,控制稳定,开合快捷等优点.

1.预备热处理

预备热处理的目的是改善加工性能、消除内应力和为最终热处理准备良好的金相组织。其热处理工艺有退火、正火、时效、调质等。

(1)退火和正火

退火和正火用于经过热加工的毛坯。含碳量大于0.5%的碳钢无缝管和合金钢无缝钢管,为降低其硬度易于切削,常采用退火处理;含碳量低于0.5%的碳钢和合金钢,为避免其硬度过低切削时粘刀,而采用正火处理。退火和正火尚能细化晶粒、均匀组织,为以后的热处理作准备。退火和正火常安排在毛坯制造之后、粗加工之前进行。

(2)时效处理

时效处理主要用于消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。

为避免过多运输工作量,对于一般精度的零件,在精加工前安排一次时效处理即可。但精度要求较高的零件(如座标镗床的箱体等),应安排两次或数次时效处理工序。简单零件一般可不进行时效处理。

除铸件外,对于一些刚性较差的精密零件(如精密丝杠),为消除加工中产生的内应力,稳定零件加工精度,常在粗加工、半精加工之间安排多次时效处理。有些轴类零件加工,在校直工序后也要安排时效处理。

(3)调质

调质即是在淬火后进行高温回火处理,它能获得均匀细致的回火索氏体组织,为以后的表面淬火和渗氮处理时减少变形作准备,因此调质也可作为预备热处理。

由于调质后零件的综合力学性能较好,对某些硬度和耐磨性要求不高的零件,也可作为最终热处理工序。

本发明公开了一种钢管热处理炉,包括炉体,滚动输送辊,上加热管,下加热管,上加热管设置加热部上部,下加热管设置加热部的下部,滚动输送辊设置在炉体内,与上加热管的距离略大于滚动输送辊与下加热管的距离以使转动输送辊上的钢管的轴线处于上加热管与下加热管的中间位置;炉体的进口,出口和相邻的输送辊间设置有多个隔板,相邻隔板形成的对钢管进行引导的隔板槽.本发明钢管热处理炉中对钢管加热的均匀程度得到了保证,预热部的设置使得钢管在进入加热部之前得到了预热处理,去除了钢管上的油,提升钢管的加热效果;隔板槽可以对钢管的行走进行引导,相邻的钢管不会相互干涉,保证钢管的出炉.

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