Dikişsiz çelik boru ısıl işlem süreci ve işlevi

Dikişsiz çelik borunun ısıl işlem süreci genel ısıl işlem (tavlama, normalleştirme, söndürme + temperleme) ve yüzey ısıl işlemine (yüzey söndürme, kimyasal ısıl işlem, vb. .) bölünebilir . Aşağıda, her işlemin ayrıntılı bir sınıflandırması, karakteristik ve fonksiyon analizidir:
 

Genel ısı işlem süreci
1. tavlama
Tanım: Çelik boruyu kritik sıcaklığın üzerine ısıtma, sıcak tutma ve daha sonra yavaşça soğutma işlemi (fırın soğutma, çukur soğutma, vb. .) .
Özellikler:
Isıtma sıcaklığı, çelik tipine göre değişir (AC3'ün üstüne ısıtılan hipoeutectoid çelik, AC1 ve ACCM arasında ısıtılan hipereutektoid çelik) .
Soğutma hızı yavaştır ve denge durumu yapısı (pearlit, ferrit gibi) .
İşlev:
İç stresi ortadan kaldırın: Soğuk çalışmanın neden olduğu artık stresi ortadan kaldırın (yuvarlanma, kaynak) veya döküm gibi ve deformasyonu ve çatlamayı önleyin .
Tahıl Durum: Aşırı ısınma yapısını, muntazam mikroyapı iyileştirin ve mekanik özelliklerin stabilitesini iyileştirin .
Sertliği Azaltma: Kesme Performansını Artırın (Tavanmadan Sonra Yüksek Karbonlu Çelik Sertlik, Kesilmesi Kolay) .
Tipik Uygulamalar: Soğuk haddeleme ve soğuk çizimden sonra kesintisiz çelik borular için veya daha sonraki işlemeye hazırlanmak için bir ön ısı işlemi olarak kullanılır .
2. normalleştirme
Tanım: Kritik sıcaklığın üstüne kadar ısıtma işlemi, sıcak ve sonra hava soğutma (veya rüzgar soğutma) .
Özellikler:
Soğutma hızı tavlamadan daha hızlıdır ve ince pearlit veya troostit yapısı elde edilir ve mukavemet ve sertlik tavlama .
İşlem döngüsü kısa ve maliyet düşük .
İşlev:
Yapının tekdüzeliğini geliştirin: Ağ karbürlerini (hipereutektoid çelik gibi) ortadan kaldırın ve . tanelerini hassaslaştırın
Sertliği ayarlayın: Düşük karbonlu çelik için (20# çelik gibi), normalleştirme sertliği 170 ~ 210HB'ye çıkarabilir ve kesme performansını iyileştirebilir (tavlama sonrasında sertlik çok düşüktür ve bıçağın yapışması kolaydır) .
Stres Rahatlaması: Etki tavlamadan daha zayıf olsa da, sıradan yapısal parçaların son ısıl işlemi olarak kullanılabilir .
Tipik Uygulamalar: Mekanik yapılar (dişli kolları gibi) için kesintisiz çelik borular için veya söndürmeden önce bir ön ısı işlemi olarak kullanılır .
3. söndürme + temperleme
(1) Söndürme
Tanım: Kritik sıcaklığın üstüne ısıtma, sıcak tutma ve daha sonra hızla soğutma (su, yağ, polimer çözeltisi, vb. .) .
Özellikler:
Hızlı soğutma (soğutma hızı kritik söndürme oranından daha büyüktür), martensitik yapı oluşturur ve sertlik keskin bir şekilde artar (50HRC'nin üzerine ulaşabilir), ancak kırılgandır ve yüksek iç strese sahiptir .
Deforme veya çatlak için kolaydır ve temperleme ile kullanılması gerekir .
İşlev:
Sertliği ve aşınma direncini iyileştirin: aşınma direnci gerektiren kesintisiz çelik borular için uygun (hidrolik silindirler ve yatak kolları gibi) .
Mekanik Özellikleri Ayarlayın: Temperleme için Temel Yapı (Martensit) sağlayın .
(2) Temperleme
Temperleme sıcaklığına göre üç kategoriye ayrılmıştır:
Düşük sıcaklık temperlenmesi (150 ~ 250 derece):
Özellikler: Yüksek sertliği koruyun (45 ~ 60HRC), söndürme stresini ve kırılganlığı azaltın .
İşlev: aletler, kalıplar ve aşınmaya dayanıklı parçalar için kullanılır (sondaj için kesintisiz çelik borular gibi) .
Orta sıcaklık temperleme (350 ~ 500 derece):
Özellikler: Troostit yapısı, yüksek elastik sınır (σe 700 ~ 900MPA'ya ulaşabilir) .
Fonksiyon: Yaylar ve elastik elemanlar için çelik borular için uygun .
Yüksek sıcaklık temperleme (500 ~ 650 derece, i . e . söndürme ve temperleme):
Özellikler: Troostit yapısı, mükemmel kapsamlı mekanik özellikler (güç, plastisite ve tokluk dengesi) .
Fonksiyon: Önemli yapısal parçalar (otomobil aksları, yüksek basınçlı boru hatları gibi) için kullanılır, yorgunluk direncini ve darbe direncini iyileştirir .

Yüzey Isıl İşlem Süreci
1. yüzey sertleştirme
Tanım: Çelik borunun yüzeyi hızlı bir şekilde ısıtılır ve indüksiyon ısıtma, alev ısıtma, vb.
Özellikler:
Yüzey sertliği yüksektir (50 ~ 60HRC) ve çekirdek orijinal tokluğu korur (HB gibi HB gibi, yüzey söndürüldükten sonra 20# çeliğin çekirdeğinden daha az veya eşittir) .
Hızlı ısıtma hızı, küçük deformasyon ve yüksek üretim verimliliği .
İşlev:
Yüzey aşınma direncini iyileştirin: Yerel aşınma olan parçalar için uygun (dişli kolları, hidrolik silindir piston çubukları gibi) .
Çekirdek tokluğunu koruyun: Genel söndürmenin neden olduğu kırılganlıktan kaçının, darbe yükleri taşıyan çelik borular için uygun .
Tipik Uygulamalar: Mühendislik Makineleri, Dişli Kılıflar, vb. İçin Kesintisiz Çelik Borular .
2. kimyasal ısıl işlem
Karbon, azot ve bor gibi elemanlara sızarak yüzey özelliklerini iyileştirin .
(1) Karbürizasyon
Tanım: Düşük karbon çeliğini (10#, 20# çelik) 900 ~ 950 dereceye kadar ısıtın, bir karbürizasyon ortamında sıcak tutun ve karbon atomlarının yüzeye nüfuz etmesine izin verin .
Özellikler:
Yüzey karbon içeriği 0 .%8 ~%1.2'dir, yüzey sertliği söndürüldükten 58 ~ 62HRC'dir.
Karbürize tabakanın derinliği, yalıtım süresine göre ayarlanabilen 0 . 5 ~ 2mm'dir.
İşlev:
Yüzey aşınma direnci, çekirdek darbe direnci: alternatif yükler ve aşınma taşıyan parçalar için uygun (dişliler ve piston pimleri için çelik borular gibi) .
Tipik Uygulamalar: Otomobil Şanzımanlar için Kesintisiz Çelik Borular, Yatak Halkaları .
(2) nitriding
Tanım: 500 ~ 570 dereceye kadar ısıtma, azot atomlarının amonyaktaki yüzeye bir nitrür tabakası (Fe3n, Fe4n gibi) oluşturmasına izin vererek .
Özellikler:
Son derece yüksek yüzey sertliği (1000 ~ 1200HV'ye kadar), mükemmel aşınma direnci ve korozyon direnci ve minimal deformasyon (düşük sıcaklık, söndürme gerekmez) .
Nitreli katman ince (0 . 1 ~ 0.6mm) ve yüksek maliyete sahiptir.
İşlev:
Yüksek aşınma direnci, korozyon direnci ve yorgunluk direnci: hassas parçalar (yüksek basınçlı valfler, kimyasal boru hatları gibi) veya korozyon koruması için kaplama gerektirmeyen çelik borular için uygun .
Tipik uygulamalar: Havacılık ve uzay için kesintisiz çelik borular, korozyona dayanıklı yüksek basınçlı boru hatları .
(3) Nitrokarbürizasyon
Tanım: Karbon ve azot eşzamanlı olarak sızdırılır, işlem sıcaklığı karbürizasyondan (700 ~ 850 derece) daha düşüktür ve karbürize tabakanın performansı karbürleme ve nitriding . arasındadır.
Özellikler:
Yüksek yüzey sertliği (60 ~ 70HRC), tek karbürizasyondan daha iyi aşınma direnci ve korozyon direnci ve karbürize tabakanın daha iyi tokluğu .
İşlev:
Yüzey özelliklerinin kapsamlı iyileştirilmesi: orta yük ve aşınma direnci ve korozyon direncine sahip parçalar için uygun (hidrolik destekler için çelik borular gibi) .

Özel Isıl İşlem Süreci
1. izotermal tavlama
Özellikler: Isıtmadan sonra, düzgün bir yapı (sferoidize gövde gibi) hızlı bir şekilde elde etmek için izotermal dönüşüm sıcaklığı aralığında sıcak tutun ve tavlama süresini kısaltın .
Fonksiyon: Kesme performansını iyileştirmek veya söndürmeye hazırlanmak için yüksek alaşımlı çelik dikişsiz borular için kullanılır .
2. stres rahatlatıcı tavlama
Özellikler: AC1'in altına ısıtma (E . g . 500 ~ 650 derece), . mikro yapıyı değiştirmeden ısıl korumadan sonra yavaşça soğutma)
Fonksiyon: Kaynak ve soğuk çizimden sonra artık stresi ortadan kaldırın ve stres korozyonu çatlamasını önleyin (yüksek basınçlı boru hatları ve ısı değiştiriciler için e . g . çelik borular) .

Özet
Sakinsiz çelik boruların ısıl işlem süreci, ısıtma sıcaklığı, soğutma hızını ve alaşım eleman dağılımını düzenleyerek performansın hassas optimizasyonuna ulaşır:
Genel ısı işlemi esas olarak malzemenin genel mekanik özelliklerini geliştirir ve yapısal yük taşıyan parçalar için uygundur;
Yüzey ısıl işlem, yerel performans geliştirme ihtiyaçlarını karşılamak için yüzey aşınma direnci, korozyon direnci ve diğer özelliklere odaklanır .
Pratik uygulamalarda, sürecin performans ve ekonomi arasında bir denge elde etmek için malzeme (karbon içeriği, alaşım elemanları), servis koşulları (yük, çevre) ve çelik borunun işleme maliyetine göre kapsamlı bir şekilde seçilmesi gerekir .