碳钢管的热处理

碳钢管作为一种产品必须要有一定的性能才能满足使用条件的需要。

用于钢管的热处理

钢材料的性能主要是指机械性能、物理性能和工艺性能。热处理会给钢管带来不同的冶金组织和相应的性能,因此可以更好地应用于不同的工业或油气行业。

提高钢材料性能的方法有两种。一种方法是调整化学成分,称为合金化法。另一种方法是热处理。在现代工业技术领域中,热处理提高钢管性能处于主导地位。

提高钢的性能有两个途径:一是调整合金化钢的化学成分;另一种是热处理,热处理与成形变形相结合的方法。在现代工业技术领域,热处理对提高钢的性能仍占据主导地位。钢管的种类繁多,并有相应的处理标准,钢材的使用也各不相同,有时还会根据自己的需要附加条件。在标准中,交货性能作为条款之一必须满足要求。钢管的性能主要是指力学性能、物理性能、使用性能和工艺性能。热处理通过加热、保温、冷却使钢材获得相应的显微组织和各种性能,以满足产品标准和用户的要求。

合理冷却方式

冷却过程对淬火后金属变形的影响也是引起变形的重要原因。热油淬火比冷油淬火小,一般控制在100±20℃。油的冷却能力也是变形的关键。淬火方式和速度对变形都有影响。金属热处理、冷却速度越快,冷却越不均匀,产生的应力越大,模具变形越大。在保证模具硬度要求的前提下,尽量采用预冷;采用分级冷却淬火可以显著降低金属淬火过程中产生的热应力和组织应力,是减少某些复杂形状变形的有效方法;对于一些精度要求较高的特殊工件,等温处理可以显著降低变形。

>钢管行业热处理方法

钢管工业的热处理方法

碳素钢管材的热处理可分为三类,最终热处理工艺为满足性能要求,热处理即用户要求热处理交付,以及钢的制造工艺(热处理)。

与其他产品、产品标准和技术条件要求一样,钢管常用的热处理工艺有硬化、回火、正火和退火。如:油管中的套管、油管、钻杆、线管等,根据钢材等级的高低,则相应进行正火、正火加回火、淬火、回火等工序;高压锅炉管、高压化肥管常采用正火、正火加回火、调质回火(厚壁管)和固溶处理的奥氏体不锈钢;轴承钢管球退火。一些合金含量较高的钢管,为防止用户对其开裂、变形等,用户和标准一般要求生产厂对其进行热处理交货,生产厂则要求进行退火、正火等热处理。热处理工艺之间为冷轧、冷拔钢管的生产工艺,通常有再结晶退火、软化退火。其目的是消除冷加工硬化效应,降低硬度,提高韧性,以便于进一步冷却变形过程得以实施。


控制钢铁制造的7种方法-热处理

热处理工艺是获得各种金属材料优异性能的重要手段。在许多实际应用中,合理选择材料和各种成形工艺都不能满足金属工件所要求的机械、物理和化学性能。这时,热处理工艺就不可或缺了。

但是除了热处理工艺的积极作用外,在加工过程中或多或少会不可避免地发生变形,这是在加工中需要避免的。两者共存,需要避免。关系只能尽量用相应的方法来控制,使变形量最小化。

以下是控制热处理变形的7种方法:

温度测量与控制

在钢厂实际应用中热处理的形式很多,但其基本工艺都是热工艺,由加热、保温和冷却3个阶段组成。整个过程可以用加热速度、加热温度、保温时间、冷却速度和热处理周期等几个参数来描述。在热处理过程中,使用各种加热炉,金属热处理在这些加热炉中进行(如退火、淬火、回火、化学热处理、渗碳、氨、渗铝、渗铬或脱氢、脱氧等)。因此,炉内温度测量成为热处理过程中重要的工艺参数测量。温度是每个热处理工艺规范的重要组成部分。如果测温不准确,热处理工艺规范就不能正确执行,导致产品质量下降甚至报废。因此,温度的测量和控制是热处理过程的关键,也是影响变形的关键因素。

温度控制正火或热退火

若正火硬度过高,混合结晶、大量的索氏体或魏氏组织会增加内孔变形,故应对锻件进行温控正火或等温退火处理。淬火前的正火、退火、淬火、回火都会对最终的变形产生一定的影响,直接影响金属组织的变化。实践证明,在正火中采用等温处理可以有效地使金属组织趋于均匀,从而控制变形量。

合理冷却方式

冷却过程对淬火后金属变形的影响也是引起变形的重要原因。热油淬火比冷油淬火小,一般控制在100±20℃。油的冷却能力也是变形的关键。淬火方式和速度对变形都有影响。金属热处理、冷却速度越快,冷却越不均匀,产生的应力越大,模具变形越大。在保证模具硬度要求的前提下,尽量采用预冷;采用分级冷却淬火可以显著降低金属淬火过程中产生的热应力和组织应力,是减少某些复杂形状变形的有效方法;对于一些精度要求较高的特殊工件,等温处理可以显著降低变形。

合理的零件结构

金属经过热处理后,在冷却过程中,薄部分比厚部分冷却得更快。为满足实际生产需要,工件厚度应尽量小,截面应均匀,以减少过渡区因应力集中而产生的变形和开裂倾向;工件应尽可能保持结构和材料成分及结构的对称性,减少冷却不均匀造成的变形;工件应避免尖锐的棱角、沟槽等,工件的粗细结点和台阶处应有圆角过渡;尽量减少工件上孔和槽结构的不对称;零件按预留量加工。

合理的夹紧方法和夹具

目的使工件加热和冷却均匀,减少不均匀的热应力,不均匀的组织应力,减少变形,改变夹紧方式,圆盘部件垂直于油面,轴部件垂直安装,采用补偿垫圈,采用支撑垫圈。、叠合垫圈等,花键孔零件可用于芯轴渗碳。

机械加工

当热处理是工件加工工艺的最后一步时,热处理变形的允许值应满足图纸上规定的工件尺寸,变形变量应根据前道工序的加工尺寸确定。为此,在热处理前应根据工件的变形规律对尺寸进行预修正,使热处理变形刚好在可接受的范围内。当热处理为中间工序时,热处理前的加工余量应视为加工余量与热处理变形量之和。一般来说,加工余量比较容易确定,由于影响因素的原因,热处理比较复杂,以便为加工留下足够的加工余量,其余的可以作为热处理来允许变形。热处理后,根据工件的变形规律进行加工,并应用防变形和收缩端预膨胀孔,以提高淬火后的合格率。

使用正确的媒介

在保证硬度要求相同的前提下,尽量使用油性介质。实验和实践证明,在其他条件不变的前提下,油性介质的冷却速度较慢,而含水介质的冷却速度相对较快。此外,与含油介质相比,水温的变化对含水介质的冷却特性影响较大。在相同热处理条件下,油介质淬火后的变形相对于水介质的变形较小。

无缝钢管规格、标准和标识

无缝管广泛应用于核装置、燃气、石化、造船、锅炉等行业。无缝管在中国锅炉行业占有65%的市场份额。