冷拔鋼管常見的熱處理工藝
根據(jù)鋼管經(jīng)過冷加工后的性能情況，結(jié)合液壓油缸缸筒技術(shù)條件要求，在實際生產(chǎn)中大多采取以下熱處理工藝進(jìn)行處理。
1、去應(yīng)力退火工藝
該工藝是采取低于再結(jié)晶加熱溫度的熱處理工藝，目的在于消除由于塑性形變加工造成的鋼管內(nèi)殘余應(yīng)力，但仍保留冷加工硬化效果，以保障鋼管的性能和防止鋼管產(chǎn)生形變開裂。對于27SiMn材料，具體的去應(yīng)力退火工藝為：加熱至480∼500℃，保溫180min,經(jīng)去應(yīng)力退火后，對鋼管進(jìn)行檢測，其幾何尺寸精度、性能分別;鋼管表面粗糙度為12.5µm，無脫碳層;金相組織為帶狀鐵素體+珠光體，鐵素體晶粒度為9級。
對上述經(jīng)去應(yīng)力熱處理后鋼管的檢測結(jié)果進(jìn)行分析，得出：
①鋼管的幾何尺寸精度基本無變化;
②鋼管的伸長率、斷面收縮率及表面粗糙度達(dá)到技術(shù)要求;
③鋼管的沖擊功比冷加工狀態(tài)下提高83%，但是依然未達(dá)到液壓油缸缸筒的技術(shù)要求;
④鋼管的抗拉強度、屈服強度及硬度在冷加工基礎(chǔ)上大幅降低;
⑤鋼管的金相組織比冷加工狀態(tài)下稍微有所改善，但是與液壓油缸缸筒的技術(shù)要求相差甚遠(yuǎn)。
由于去應(yīng)力退火的特性主要是消除金屬的內(nèi)應(yīng)力，在熱處理工藝中加熱溫度沒有超過材料的相變溫度，只是接近再結(jié)晶溫度，所以去應(yīng)力退火過程中，金屬材料的組織基本不發(fā)生變化。當(dāng)一般環(huán)境下使用的液壓油缸缸筒對材料性能和耐沖擊韌性以及疲勞強度要求較低時，可以采取上述熱處理工藝生產(chǎn)。
2、正火熱處理工藝
該工藝是將鋼管加熱到上臨界點(Ac3或Acm)以上40∼60℃的溫度，保溫一段時間，達(dá)到完全奧氏體化后，在空氣中冷卻。其目的在于使晶粒細(xì)化和碳化物分布均勻化，提高材料的性能和獲得接近平衡狀態(tài)的組織。
27SiMn材料的具體正火工藝為：加熱至920∼930℃，保溫35min后風(fēng)冷。
經(jīng)正火熱處理后，對鋼管進(jìn)行檢測，其幾何尺寸精度、性能分別見表6和表7;鋼管表面粗糙度為12.5µm，脫碳層厚度為0.05mm;金相組織為4級，為珠光體+鐵素體。
對上述經(jīng)正火熱處理后鋼管的檢測結(jié)果進(jìn)行分析，得出：
①鋼管的伸長率、斷面收縮率、沖擊功及表面粗糙度均達(dá)到技術(shù)要求;
②鋼管的幾何尺寸波動較大，雖然在技術(shù)要求范圍內(nèi)，但是已經(jīng)接近極限值;
③鋼管的抗拉強度、屈服強度比冷拔鋼管有大幅降低;
④鋼管的金相組織大有改善，但是依然未達(dá)到液壓油缸缸筒的技術(shù)要求。
正火能消除過共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體，對于亞共析鋼正火可細(xì)化晶格，提高綜合力學(xué)性能。當(dāng)27SiMn材料在正火時，加熱至鐵素體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的終了溫度Ac3以上，鐵素體逐漸溶于奧氏體內(nèi)，鋼的組織就全部奧氏體化，產(chǎn)生大量的細(xì)小而且排列精密的奧氏體組織。也就是，該熱處理工藝雖能使27SiMn材料具有一定的抗拉強度、屈服強度、塑性、韌性等，但是抗彎曲和扭曲能力依然低下，尤其是疲勞強度不能滿足液壓油缸缸筒的技術(shù)要求。因此，當(dāng)液壓油缸缸筒在稍惡劣環(huán)境下使用并對性能及疲勞強度要求不高時，可以采取上述熱處理工藝生產(chǎn)。
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