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鋼管表麵質量的影響

更新时间:2019-10-31 03:15人气:0421
  中國鋼管信息港據外媒報道:假如加熱時工件表麵附著油,油附著部位的氧化皮厚度和其他部分的氧化皮厚度和構成就不同,而且會產生滲碳。氧化皮下基體金屬被滲碳的部分將嚴重地受到酸的腐蝕 。重油燒嘴最初燃燒時所噴出的油滴,若附著在工件上,影響也很大。操縱大員的指紋附著在工件上時也會有影響。所以,澡作大員不要用手直接觸摸不鏽鋼件,不要使工件沾上新的油工件表麵如有冷加工時附著的潤滑油等,必須在三氯乙烯脫脂劑、苛性鈉溶液中充分脫脂後再用溫水清洗,然後再進行熱處理。
  
  滲碳必須用低碳鋼或低碳合金鋼。可分為固體.液體.氣體滲碳三種。利用較廣泛的氣體滲碳,加熱溫度900-950攝氏度。滲碳深度首要取決於保溫時間 ,一般按每小時0.2-0.25毫米估算。表麵含碳量可達百分之0.85-1.05 。滲碳後必須熱處理,常用淬火後低溫回火。得到表麵高硬度心部高韌性的耐磨抗衝擊零件。
  
  滲氮利用最廣泛的氣體滲氮,加熱溫度500-600攝氏度。氮原子與鋼的表麵中的鋁.鉻.鉬形成氮化物 ,一般深度為0.1-0.6毫米,氮化層不用淬火即可得到很高的硬度 ,這類性能可維持到600-650攝氏度 。工件變形小,可防止水.蒸氣.堿性溶液的腐蝕。但生產周期長,本錢高,氮化層薄而脆,不宜承受集中的重載荷。首要用來處理首要和複雜的精密零件。
  
  塗層、鍍膜、是物理的方法。“滲”是化學變化,本質不同。
  
  鋼的滲碳---就是將低碳鋼在富碳的介質中加熱到高溫(一般為900--950C),使活性碳原子滲透鋼的表麵,以獲得高碳的滲層組織。隨後經淬火和低溫回火,使表麵具有高的硬度、耐磨性及疲憊抗力,而心部仍保持足夠的強度和韌性。
  
  滲碳鋼的化學成分特點
  
  (1)滲碳鋼的含碳量一般都在0.15--0.25%範圍內,對於重載的滲碳體,可以進步到0.25--0.30%,以使心部在淬火及低溫回火後仍具有足夠的塑性和韌性。但含碳量不能太低,否則就不能保證一定的強度。
  
  (2)合金元素在滲碳鋼中的感化是進步淬透性,細化晶粒,強化固溶體,影響滲層中的含碳量、滲層厚度及組織。在滲碳鋼中通常加進的合金元素有錳、鉻 、鎳、鉬、鎢、釩、硼等。
  
  中國鋼管信息港據外媒報道:常用滲碳鋼可以分碳素滲碳鋼和合金滲碳鋼兩大類
  
  (1)碳素滲碳鋼中,用得最多的是15和20鋼,它們經滲碳和熱處理後表麵硬度可達56--62HRC。但由於淬透性較低,隻適用於心部強度要求不高、受力小、承受磨損的小型零件,如軸套、鏈條等。
  
  (2)低合金滲碳鋼如20Cr、20Cr2MnVB、20Mn2TiB等,其滲透性和心部強度均較碳素滲碳鋼高,可用於製造一般機械中的較為首要的滲碳件,如汽車、拖拉機中的齒輪、活塞銷等。
  
  (3)中合金滲碳鋼如20Cr2Ni4、18Cr2N4W、15Si3MoWV等,由於具有很高的淬透性和較高的強度及韌性,首要用以製造截麵較大、承載較重、受力複雜的零件,如航空發動機的齒輪、軸等。
  
  固體滲碳、液體滲碳、氣體滲碳---滲碳溫度為900--950C,表麵層w(碳)為0.8--1.2%,層深為0.5--2.0mm。
  
  滲碳後的熱處理---滲碳工件實際上應看作是由一種表麵與中間含量相差懸殊碼複合材料 。滲碳隻能改變工件表麵的含碳量,而其表麵和心部的終究強化則必須經過適當的熱處理才能實現。滲碳後的工件均需進行淬火和低溫回火 。淬火的目的是使在表麵形成高碳馬氏體或高碳馬氏體和細粒狀碳化物組織 。低溫回火溫度為150--200C 。
  
  滲碳零件重視事項
  
  (1)滲碳前的預處理正火--目的是改善材料原始組織、減少帶狀、消除魏氏組織,使表麵粗糙度變細,消除材料流線不公道狀況。正火工藝;用860--980C空冷、179--217HBS。
  
  (2)滲碳後需進行機械加工的工件,硬度不應高於30HRC。
  
  (3)對於有薄壁溝槽的滲碳淬火零件,薄壁溝槽處不能先於滲碳之前加工。
  
  (4)不得用鍍鋅的方法防滲碳。
  
  防止滲碳方法
  
  (1)加大餘量法---在不需要滲碳的部位預先留出一定的加工餘量,其留量比滲碳層深度大一倍以上。滲碳後先車往滲碳層再轉淬火。
  
  (2)鍍銅法---在不需滲碳的部位電鍍一層0.02--0.04mm的銅,銅層要致密,不得暴露原金屬。
  
  (3)塗料法---在不需滲碳的部位塗上防滲塗料。
  
  (4)工裝法----便宜專用工裝,把不需滲碳的部位封閉密封。
  
  鋼的滲氮---(強化滲氮;抗蝕滲氮)
  
  使氮原子滲透鋼的表麵,形成富氮硬化層的一種化學熱處理工藝 。與滲碳相比 ,滲氮處理後零件具有:高的硬度和耐磨性,高的疲憊強度,較高的抗咬合性,較高的抗蝕性,滲氮過程在鋼的相變溫度以下(450-600C)進行,因此變形小,體積稍有脹大。缺點是周期長(一般氣體滲氮土藝的滲氮時間長達數十到100h)、本錢高、滲層薄(一般為0.5mm擺布)而脆,不能承受太大問接觸應力和衝擊載荷。
  
  滲氮用鋼---從理論上講,所有的鋼鐵材料都能滲氮。但我們隻將那些適用可滲氮處理並能獲得滿足效果的鋼才稱為滲氮用鋼。凡含有Cr、Mo、V、Ti、Al等元素的低、中碳合金結構鋼、工具鋼、不鏽鋼(不鏽鋼滲氮前需往除工件表麵的鈍化膜,對不鏽鋼、耐熱鋼可直接用離子氮化方法處理)、球墨鑄鐵等均可進行滲氮。
  
  滲氮後零件固然具有高硬度、高耐磨性和高的疲憊強度,但隻是表麵很薄的一層(鉻鉬鋁鋼於500--540C經35--65h滲氮層深隻達0.3--0.65mm) 。必須有強而韌的心部組織作為滲氮層的堅實基底,才能發揮滲氮的最大感化。總的來看,大部分滲氮零件是在有摩擦和複雜的動載荷條件下工作的,不論表麵和心部的性能都要求很高。
  
  假如用碳鋼進行滲氮,形成Fe 4N和Fe 2N較不穩定。溫度稍高,就輕易聚集粗化,表麵不可能得到更高的硬度,並且其心部也不能具有更高的強度和韌性。為了在表麵得到高硬度和高耐磨性,同時獲得強而韌的心部組織,必須向鋼中加進一方麵能與氮形成穩定氮化物,另外還能強化心部的合金元素。如Al、Ti、V、W、Mo、Cr等,均能和氮形成穩定的化合物。其中Cr、W、Mo、V還可以改善鋼的組織,進步鋼的強度和韌性。
  
  目前專門用於滲氮的鋼種是38CrMoAlA,其中鋁與氮有極大的親和力,是形成氮化物進步滲氮層強度的首要合金元素。AlN很穩定,到約1000C的溫度在鋼中不發生溶解。由於鋁的感化使鋼具有良好的滲氮性能,此鋼經過滲氮表麵硬度高達1100--1200HV(相當67--72HRC)。38CrMoAlA鋼脫碳傾向嚴重,各道工序必須留有較大的加工餘量。
  
  對高硬度、高耐磨性要求的氮化件,不宜選用碳鋼和一般合金鋼。對以進步抗蝕性能為主的氨化件可選用碳鋼和一般合金鋼。
  
  滲氮零件重視事項
  
  (1)滲氮前的預備熱處理調質--滲氮工件在滲氮前應進行調質處理,以獲得回火索氏體組織。調質處理回火溫度一般高於滲氮溫度。
  
  (2)滲氮前的預備熱處理往應力處理--滲氮前應盡量消除機械加工過程中產生的內應力以穩定零件尺寸 。消除應力的溫度均應低於回火溫度,保溫時間比回火時間要長些,再緩慢冷卻到室溫。斷麵尺寸較大的零件不宜用正火。工模具鋼必須采用淬火回火,不得用退火。
  
  (3)滲氮零件的表麵粗糙度Ra應小於1.6um,表麵不得有拉毛 、碰傷及生鏽等缺陷。不能及 時處理的零件須塗油保護,以避免生鏽。吊裝進爐時再用清潔汽油擦淨以保證清潔度。
  
  (4)含有尖角和銳邊的工件,不宜進行氮化處理。
  
  (5)局部不氮化部位的保護,不宜用留加工餘量的方法。
  
  (6)表麵未經磨削處理的工件,不得進行氮化。
  
  假如工件表麵有雜物,待別是有機物或灰附著工件上時,加熱當然會對氧化皮有影響。
  
  氣或油的火焰直接接觸的不鏽鋼表麵和沒接觸的地方所產生的氧化皮有差異。所以,在加熱時必須使處理件不直接接觸火焰口。
  
  假如處理件的局部在熱處理前有殘存的氧化皮,加熱後有氧化皮殘存的部位和沒有氧化皮的部位,會出現氧化皮的厚度和成分上的差異,引發酸洗後表麵不均勻,所以不僅要重視終究的熱處理,而且也要充分重視中間熱處理和酸洗。
  
  表麵光潔度不同時的影響,假如表麵光潔度不同,即使同樣加熱,其表麵粗糙處和精細處的氧化皮也不相同。例如,在局部缺陷經過清理的地方和沒清理的地方,形成氧化皮的狀況不同,故引發酸洗後工件表麵不均勻。
  
  中國鋼管信息港據外媒報道:爐內氣氛的差異爐內氣氛在各局部的不同,氧化皮的形成一也會有變化,這也是造成酸洗後不均勻的啟事 。所以,在加熱時,爐內各部位的氣氛必須相同。所以也必須考慮氣氛的循環。

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