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40Cr合金管

40Cr合金管化学成分:

材质

C

Si

Mn

Cr

40Cr

0.37~0.44

0.17~0.37

0.50~0.80

0.80~1.10


40Cr合金管力学性能:
此类钢是在优质碳素结构钢的基础上,适当加入一种或数种合金元素,用来提高钢的力学性能、韧性和淬透性。 用此类钢制造的产品,通常需经热处理(正火或调质);其制成的零、部件在使用前,通常需经过调质或表面化学处理(渗碳、氮化等)、表面淬火或高频淬火等处理。因此,根据化学成分(主要是含碳量)、热处理工艺和用途的不同,此类钢大致又可分为渗碳、调质和氮化钢三种。
此类钢多轧(锻)制成圆、方、扁型材和无缝钢管,多用于制作机械产品中较重要和尺寸较大的零、部件以及高压管道、容器等,此优质碳素结构钢更具优良的综合力学性能。
此类钢制造的无缝钢管被广泛用于液压支柱、高压气瓶、高压锅炉、化肥设备、石油裂化、汽车半轴套、柴油机、液压管件等用管
合金管具有中空截面,大量用作输送流体的管道,如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。合金钢管与圆钢等实心钢材相比,在抗弯抗扭强度相同时,重量较轻,合金钢管是一种经济截面钢材,广泛用于制造结构件和机械零件,如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等。用合金钢管制造环形零件,可提高材料利用率,简化制造工序,节约材料和加工工时,如滚动轴承套圈、千斤顶套等,目前已广泛用钢管来制造。合金钢管还是各种常规武器不可缺少的材料,枪管、炮筒等都要钢管来制造。合金钢管按横截面积形状的不同可分为圆管和异型管。由于在周长相等的条件下,圆面积最大,用圆形管可以输送更多的流体。此外,圆环截面在承受内部或外部径向压力时,受力较均匀,因此,绝大多数钢管是圆管。


40Cr合金管热处理:
合金钢管热处理工艺和设备。热处理是合金管生产过程中的重要工序之对发掘金属材料性能潜力和提高钢管的使用寿命、改善钢管的使用性能具有极其重要的作用。金属材料的内部组织结构,如晶粒形态及其大小、晶界结构、强化相与夹杂物的形态和分布以及各种缺陷、内应力大小等都会影响钢管的使用寿命和性能.应采用不同热处理工艺即不同的加热温度、保温时间和冷却速度,使合金钢管获得不同的内部组织,满足钢管在特定条件下的使用耍求,达到钢管标准和用户要求的性能。
合金管热处理工艺质量的好坏主要取决于加热、保温和冷却条件。那些对表面质量没有特殊要求(如氧化铁皮、脱碳层等)的钢管,一般采用然气炉加热、保温和冷却;而那些对质量有特殊要求的厚壁合金管,则需采用保护。
措施进行加热和冷却。根据各类合金钢管标准要求,对钢管的组织性能及硬度的不同要求,合金钢管热处理工艺一般可归纳为五大类:退火,包括完全退火、等温退火、球化退火。正火;正火+回火。淬火十回火(调质处理)固溶处理。
40Cr合金管热处理的防腐为直接淬火法,即在轧制完成后直接淬火的方法。最近几年全国在40Cr合金管合金管生产中,对传统热处理也有了新的发现和开发。即控制轧制合金管开发之后,两相区退火生产合金管是最简易可行的工艺流程。正火型40Cr合金管材料为不改变组织类型而又能提高强度和改善韧性,采取正火空冷的快速冷却方法,有效地细化了40Cr合金管材料贝氏体组织,优化了贝氏体分布,得到低碳量、低合金元素添加量,又能调整合金管强韧匹配的工艺措施;40Cr合金管的两相区淬火方法被广泛使用;,其机制是晶粒问界形成微细的铁素体网。
调质处理可得到良好的综合力学性能、低温冲击性,淬透性良好,油淬可提高疲劳强度,水淬时,复杂形状零件易裂纹,冷弯塑性中等,热处理后切削性能良好,焊接性不佳。一般在调质状态下使用,也可碳氮共渗和高频淬火,是应用最多的一种合金结构钢之一。40cr合金管经调质处理可用于制造中速、中载的零件,如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等;调质并表面高频淬火用于制造表面高硬度、高耐磨的零件,如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴套筒、销子、连杆、进气阀、螺钉等淬火及中温回火用于制造重载、中速冲击的零件,如油泵转子、滑块、齿轮、主轴套等;淬火及低温回火用于制造重载、低冲击、耐磨的零件,如蜗杆、轴类、套等;碳氮处理制造尺寸较大、低温韧性较高的传动零件,如轴、齿轮等


生产装备的普遍更新,微机控制在40Cr合金管合金管热处理工艺上的应用,使合金管组织结构的定量控制变成现实。
轧制无缝管的原料是圆管坯,圆管胚要经过切割机的切割加工成长度约为1米的坯料,并经传送带送到熔炉内加热。钢坯被送入熔炉内加热,温度大约为1200摄氏度。燃料为氢气或乙炔。炉内温度控制是关键性的问题.圆管坯出炉后要经过压力穿孔机进行穿空。一般较常见的穿孔机是锥形辊穿孔机,这种穿孔机生产效率高,产品质量好,穿孔扩径量大,可穿多种钢种。穿孔后,圆管坯就先后被三辊斜轧、连轧或挤压。挤压后要脱管定径。定径机通过锥形钻头高速旋转入钢胚打孔,形成钢管。钢管内径由定径机钻头的外径长度来确定。钢管经定径后,进入冷却塔中,通过喷水冷却,钢管经冷却后,就要被矫直。钢管经矫直后由传送带送至金属探伤机(或水压实验)进行内部探伤。若钢管内部有裂纹,气泡等问题,将被探测出。钢管质检后还要通过严格的手工挑选。钢管质检后,用油漆喷上编号、规格、生产批号等。并由吊车吊入仓库中。
淬透性主要取决于其临界冷却速度的大小,而临界冷却速度则主要取决于过冷40Cr合金管的稳定性,影响40Cr合金管的稳定性主要是:1、化学成分的影响 主要是碳元素的影响,当C%小于1.2%时,随着40Cr合金管中碳浓度的提高,显著降低临界冷却速度,C曲线右移,钢的淬透性增大;当C%大于1.2%时,40Cr合金管的冷却速度反而升高,C曲线左移,淬透性下降。其次是合金元素的影响,除钴外,绝大多数合金元素溶入奥氏体后,均使C曲线右移,降低临界冷却速度,从而提高40Cr合金管的淬透性。2、奥氏体晶粒大小的影响 奥氏体的实际晶粒度对40Cr合金管的淬透性有较大的影响,粗大的奥氏体晶粒能使C曲线右移,降低了40Cr合金管的临界冷却速度。但晶粒粗大将增大40Cr合金管的变形、开裂倾向和降低韧性。3、40Cr合金管均匀程度的影响 在相同冷度条件下,奥氏体成分越均匀,珠光体的形核率就越低,转变的孕育期增长,C曲线右移,临界冷却速度减慢,钢的淬透性越高。4、钢的原始组织的影响 钢的原始组织的粗细和分布对40Cr合金管的成分将有重大影响。5、部分元素,例如Mn,Si等元素对提高淬透性能起到一定作用,但同时也会对40Cr合金管带来其他不利的影响。
通常情况下,合金钢管的微观组织结构决定的钢管的结构性能,然而,组织强化决定着微观组织结构。冷轧合金钢管在轧制完成后,随着冷却环境的改变,组织中各种贝氏体、马氏体等结构组织也随之而改变,这也导致的钢管的结构性能有很大的改变,可以通过这种方法获得更多的强度不通级别的钢管,以适应不同的性能需求。
1、组织强化需要母相,即在钢管的元素中要含有发生组织强化的母相。
2、组织强化是一个过程,包括组织形变及组织扩散,随着冷却环境的改变,合金钢管组织结构可能有两种变化方式,即有扩散和无扩散,在低温环境里,无扩散决定着组织形变的过程;在高温环境中,扩散决定着组织结构的改变。
3、组织强化有两个重要因素,即组织应变和环境冷却。例如在加热环境或者冷却环境中,合金钢管的组织会随着温度的改变而逐渐改变,能量状态由低转变为高。另外,查看钢管现货可以知道,在合金钢管中,少量介质含有极其精细的密度。因此,在调整钢管的结构性能时,要时刻注意合金钢管的组织性能。

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