廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件,如石油鉆桿、汽車傳動(dòng)軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等。用裂化管制造環(huán)形零件,可提高材料利用率,簡(jiǎn)化制造工序,節(jié)約材料和加工工時(shí),如滾動(dòng)軸承套圈、千斤頂套等,當(dāng)前已廣泛用鋼管來制造。裂化管還是各種常規(guī)武器不可缺少的材料,槍管、炮筒等都要石油裂化管來制造。裂化管按橫截面積形狀的不同可分為圓管和異型管。由于在周長(zhǎng)相等的條件下,裂化管面積*大,用圓形管可以輸送更多的流體。
熱溫度試驗(yàn)
淬火加熱溫度根據(jù)鋼的成分、組織和不同的性能要求來確定。亞共析鋼是AC3+(30~50℃);共析鋼和過共析鋼是AC1+(30~50℃)。
亞共析20#石油裂化鋼管淬火加熱溫度若選用低于AC3的溫度,則此時(shí)20#石油裂化鋼管尚未完全奧氏體化,存在有部分未轉(zhuǎn)變的鐵素體,淬火后20#石油裂化鋼管仍保留在淬火組織中。鐵素體的硬度較低,從而使淬火后的硬度達(dá)不到要求,同時(shí)也會(huì)影響其他力學(xué)性能。若將亞共析鋼加熱到遠(yuǎn)高于AC3溫度淬火,則奧氏體晶粒會(huì)顯著粗大,從而破壞淬火后的20#石油裂化鋼管性能。所以亞共析鋼淬火加熱溫度選用AC3+(30~50℃),這樣既保證充分奧氏體化,又保持奧氏體晶粒的細(xì)小。
過共析鋼的淬火加熱溫度一般推薦為AC1+(30~50℃)。在實(shí)際生產(chǎn)中還根據(jù)情況適當(dāng)提高20℃左右。在此溫度范圍內(nèi)加熱,其組織為細(xì)小晶粒的奧氏體和部分細(xì)小均勻分布的未溶碳化物。淬火后除極少數(shù)殘余奧氏體外,其組織為片狀馬氏體基體上均勻分布的細(xì)小的碳化物質(zhì)點(diǎn)。這樣的組織硬度高、耐磨性好,并且脆性相對(duì)較少。
過共析20#石油裂化鋼管的淬火加熱溫度不能低于AC1,因?yàn)榇藭r(shí)鋼材尚未奧氏體化。若加熱到略高于AC1溫度時(shí),珠光體完全轉(zhuǎn)變成奧氏體,并有少量的滲碳體溶入奧氏體。此時(shí)奧氏體晶粒細(xì)小,且其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)已稍高于共析成分。如果繼續(xù)升高溫度,則二次滲碳體不斷溶入奧氏體,致使奧氏體晶粒不斷長(zhǎng)大,其碳濃度不斷升高,會(huì)導(dǎo)致淬火變形傾向增大、淬火組織顯微裂紋增多及脆性增大。同時(shí)由于奧氏體含碳量過高,使淬火后殘余20#石油裂化鋼管數(shù)量增多,降低工件的硬度和耐磨性。因此過共析20#石油裂化鋼管的淬火加熱溫度高于AC1過多是不合適的。
在生產(chǎn)實(shí)踐中選擇工件的淬火加熱溫度時(shí),除了遵守上述一般原則外,還要考慮工件的化學(xué)成分、技術(shù)要求、尺寸形狀、原始組織以及加熱設(shè)備、冷卻介質(zhì)等諸多因素的影響,對(duì)加熱溫度予以適當(dāng)調(diào)整。如20#石油裂化鋼管零件,通常取上限,對(duì)于形狀復(fù)雜零件取下限。
強(qiáng)韌化新工藝選用的淬火加熱溫度與常用淬火溫度有所區(qū)別。如亞溫淬火是亞共析鋼在略低于AC3的溫度奧氏體化后淬火,這樣可提高韌性,降低脆性轉(zhuǎn)折溫度,并可消除回火脆性。如45、40Cr、60Si2等材料制成的工件亞溫淬火加熱溫度為AC3-(5~10℃)。
采用高溫淬火可獲得較多的板條狀馬氏體或使全部板條馬氏體提高強(qiáng)度和韌性。如20#石油裂化鋼管在940℃淬火,5CrMnMo鋼在890℃淬火,20CrMnMo鋼在920℃淬火,效果較好。
高碳鋼低溫、快速、短時(shí)加熱淬火,適當(dāng)降低20#石油裂化鋼管的淬火加熱溫度,或采用快速加熱及縮短保溫時(shí)間的辦法,可減少奧氏體的碳含量,提高鋼的韌性。