Термообработка холоднотянутых стальных труб 1026 для цилиндра гидроцилиндра.

Большая часть гидроцилиндра состоит из цилиндра, головки блока цилиндров, поршня, штока поршня и уплотнительного устройства. Комплексные характеристики цилиндра, такие как сопротивление давлению, износостойкость и усталостная прочность, определяют срок службы гидроцилиндра. Цилиндр обычно требуется, чтобы выдерживать давление в пределах 20 МПа (постоянное давление), а применение смешивания и давления может даже достигать 55 МПа. Гидравлический цилиндр общего назначения из углеродистой стали или низколегированной холоднотянутой стальной трубы, такой как ASTM MT102, 1026, которая обрабатывается, как правило, при отжиге под напряжением. Термическая обработка зависит от характеристик стали после холодных рабочих условий гидравлического масляного цилиндра в реальном производстве, в основном для обработки используется следующий процесс термообработки.

Отжиг для снятия напряжений

Эксперимент проводился на стальной холоднотянутой трубе с внешним диаметром 121 мм и внутренним диаметром 98 мм. В этом процессе используется процесс термообработки ниже температуры нагрева рекристаллизации, который направлен на устранение остаточного напряжения в стальной трубе, вызванного обработкой пластической деформации, но при этом сохраняет упрочнение холодной деформации, чтобы предотвратить деформационное растрескивание стальной трубы. Для 1026 труб Материал, особый процесс отжига для снятия напряжения выглядит следующим образом: нагрев до 480 ~ 500 ℃, выдержка в течение 180 минут, после отжига для снятия напряжения стальная труба испытывается. Точность геометрических размеров и свойства показаны в таблице ниже. Шероховатость поверхности стальной трубы составляет 12.5 мкм, слой обезуглероживания отсутствует. Металлографическая структура - феррит + перлит полосчатый, размер зерна феррита 9 сорт. И вы можете увидеть экспериментально

• Точность геометрических размеров стальной трубы в основном не изменилась;
• Удлинение, усадка сечения и шероховатость поверхности стальной трубы соответствуют техническим требованиям;
• Энергия удара стальной трубы на 83% выше, чем в холодном рабочем состоянии, но она по-прежнему не соответствует техническим требованиям гидроцилиндра.
• Предел прочности на разрыв, предел текучести и твердость стальной трубы значительно снижаются из-за холодной обработки;

Металлографическая структура стальной трубы несколько улучшена по сравнению с условиями холодной обработки, но она далека от технических требований гидроцилиндра. Поскольку характеристики отжига для снятия напряжения заключаются в основном в устранении внутреннего напряжения металла, в процессе термообработки температура нагрева не превышает температуру превращения материала, просто близкую к температуре рекристаллизации, поэтому структура металлического материала в основном не меняется. Когда к обычному гидроцилиндру предъявляются низкие требования к свойствам материала, ударной вязкости и усталостной прочности, может быть применен вышеуказанный процесс термообработки.

Нормализация обработка

В этом процессе стальная труба нагревается до температуры на 40-60 ℃ выше верхней критической точки (AC3 или ACM), а затем охлаждается на воздухе после выдержки в течение определенного периода времени для завершения аустенитизации. Цель состоит в том, чтобы уточнить размер зерна и гомогенизировать распределение карбидов, улучшить свойства материала и получить структуру, близкую к равновесному состоянию. Конкретный процесс: нагреть до 920-930 ℃, выдержать 35 минут и затем охладить воздухом.

После нормализации термической обработки точность геометрических размеров и характеристики стальной трубы показаны в таблице ниже соответственно. Шероховатость поверхности стальной трубы составляет 12.5 мкм, а толщина обезуглероживающего слоя составляет 0.05 мм. Металлографическая структура - 4 марки, перлит + феррит. Результаты тестирования были следующими:

• Удлинение, усадка сечения, энергия удара и шероховатость поверхности стальной трубы соответствуют техническим требованиям;
• Геометрический размер стальной трубы сильно колеблется, хотя и находится в пределах технических требований, но близок к предельному значению;
• Прочность на растяжение и предел текучести стальной трубы значительно ниже, чем у холоднотянутой стальной трубы;
• Металлографическая структура стальной трубы была значительно улучшена, но она все еще не соответствует техническим требованиям гидроцилиндра.

Нормализация может устранить сетчатый цементит заэвтектоидной стали, улучшить решетку заэвтектоидной стали и улучшить комплексные механические свойства. Когда АСТМ МТ1026 нормализуется, он нагревается до температуры выше AC3, когда феррит превращается в аустенит, феррит постепенно растворяется в аустените, и весь аустенит превращается, в результате чего образуется большое количество тонких и тонко расположенных аустенитных тканей. То есть, хотя процесс термообработки может придать материалу определенную прочность на растяжение, предел текучести, пластичность, вязкость и т. Д., Но способность к изгибу и скручиванию все еще низкая, особенно усталостная прочность не может соответствовать техническим требованиям гидравлический цилиндр. Следовательно, когда гидроцилиндр используется в обычных условиях, а требования к характеристикам и усталостной прочности невысоки, может применяться процесс термообработки.

Закалка и отпуск

Если вы хотите соответствовать техническим требованиям гидроцилиндра, используемого в сложной среде, труба цилиндра имеет отличные характеристики, такие как высокая прочность, высокая твердость, хорошая износостойкость, высокая пластичность, высокое давление, небольшая деформация, меньшее обезуглероживание и длительная усталость. срок службы, термическая обработка стальной трубы осуществляется в соответствии со следующим процессом. В соответствии с характеристиками материала ASTM MT1026, специальный процесс термообработки с закалкой и отпуском выглядит следующим образом: нагрев до 910-920 ℃, выдержка в течение 35 минут, а затем охлаждение водой; Затем был принят процесс отпускной термообработки, чтобы удерживать тепло при 510 ~ 520 ℃ в течение 180 минут. После этой термообработки точность геометрических размеров и свойства стальной трубы показаны в таблице ниже:

Шероховатость поверхности стальной трубы составляет 12.5 мкм, а толщина обезуглероживающего слоя составляет 0.10 мм. Металлографическая структура - отпущенный сорбат + перлит + полусетчатый, полосатый, массивный игольчатый феррит (рис. 3), размер зерна 5 баллов. Выдерживает давление 30 МПа (в течение 10 с). Приведенные выше результаты испытаний были проанализированы, и результаты были следующими:

• После отпуска и термической обработки с отпуском прочность на разрыв, предел текучести, удлинение, уменьшение сечения, ударная работа, чистовая обработка поверхности и глубина обезуглероживающего слоя стальной трубы - все это соответствует техническим требованиям гидроцилиндра.
• После отпуска и термической обработки с отпуском стальная труба серьезно деформируется и не может соответствовать техническим требованиям гидроцилиндра.
• Металлографическая структура стальной трубы после отпуска и отпускной термической обработки представляет собой отпущенный сорбит + перлит + полусетчатый, полосовой, блочный, игольчатый феррит, размер зерна 5 баллов, что не соответствует техническим требованиям гидроцилиндра.
• После указанного выше процесса отпуска и отпуска шероховатость поверхности стальной трубы составляет 12.5 мкм, а толщина обезуглероживающего слоя составляет 0.15 мм.

Стальная труба не имеет остаточной усадочной полости, пузырей, отслаивания, расслоения, трещин и других явлений. Центральная пористость и сегрегация - степень 2, металлографическая структура - степень 3 (отпущенный сорбит + феррит). Выдерживает давление от 35 до 38 МПа (в течение 10 с). Результаты испытаний показывают, что стальная труба после отпуска и термической обработки отпуска, за исключением изменения прямолинейности, другие комплексные показатели полностью соответствуют техническим требованиям гидроцилиндра для достижения ожидаемой цели. Причины изменения прямолинейности стальной трубы следующие: из-за разницы остаточных напряжений в различных частях стальной трубы и при закалке при высокой температуре на него влияет фактор быстрого охлаждения охлаждающей среды, и явление теплового расширения и холодного сжатия происходит мгновенно, что вызывает явление изгиба стальной трубы после закалки и отпуска. После закалки и отпуска стальная труба выпрямляется, чтобы полностью соответствовать требованиям гидроцилиндра.