Hidrolik silindir namlusu için soğuk çekilmiş 1026 çelik boru için ısıl işlemler

Hidrolik silindirin çoğu bir silindir, silindir kafası, piston ve piston kolu ve sızdırmazlık cihazından oluşur. Basınç direnci, aşınma direnci ve yorulma mukavemeti gibi silindirin kapsamlı performansı, hidrolik silindirin hizmet ömrünü belirler. Silindirin genellikle 20Mpa (sürekli basınç) içindeki basınca dayanması gerekir ve karıştırma ve basınç uygulaması 55Mpa'ya bile ulaşabilir. ASTM MT102, 1026 gibi karbon çeliğinden veya düşük alaşımlı soğuk çekilmiş çelik borudan yapılmış, genellikle stres tavlaması için kullanılan genel hidrolik silindir. Isıl işlem, gerçek üretimdeki hidrolik yağ silindirinin soğuk çalışma koşullarından sonra çeliğin performansına bağlıdır, çoğunlukla işleme için aşağıdaki ısıl işlem sürecini kullanır.

 

Gerilim giderme tavlama

Deney, dış çapı 121 mm ve iç çapı 98 mm olan soğuk çekilmiş çelik bir boru üzerinde gerçekleştirilmiştir. Bu işlem, plastik deformasyon işleminin neden olduğu çelik borudaki artık gerilimi ortadan kaldırmayı amaçlayan, ancak çelik borunun deformasyon çatlamasını önlemek için soğuk iş sertleştirmesini koruyan, yeniden kristalleşmenin ısıtma sıcaklığından daha düşük bir ısıl işlem sürecini benimser. İçin 1026 boru malzeme, özel stres giderme tavlama işlemi aşağıdaki gibidir: 480 ~ 500 ℃'ye ısıtma, 180 dakika tutma, stres giderme tavlamasından sonra çelik boru test edilir. Geometrik boyut doğruluğu ve özellikleri aşağıdaki tabloda gösterilmiştir. Çelik borunun yüzey pürüzlülüğü 12.5 m'dir ve dekarburizasyon tabakası yoktur. Metalografik yapısı bantlı ferrit + perlit olup, ferrit tane boyutu 9 derecedir. Ve deneysel olarak görebilirsiniz

• Çelik borunun geometrik boyutsal doğruluğu temelde değişmez;
• Çelik borunun uzaması, kesit daralması ve yüzey pürüzlülüğü teknik gereksinimleri karşılar;
• Çelik borunun darbe enerjisi, soğuk çalışma koşulundan %83 daha yüksektir, ancak yine de hidrolik silindirin teknik gereksinimlerini karşılamamaktadır.
• Çelik borunun çekme mukavemeti, akma mukavemeti ve sertliği, soğuk işleme temelinde büyük ölçüde azalır;

Çelik borunun metalografik yapısı, soğuk çalışma koşuluna kıyasla biraz daha iyileştirilmiştir, ancak hidrolik silindirin teknik gereksinimlerinden uzaktır. Gerilim giderme tavlamanın özellikleri esas olarak metalin iç stresini ortadan kaldırmak olduğundan, ısıl işlem sürecinde, ısıtma sıcaklığı malzeme dönüşüm sıcaklığını aşmaz, sadece yeniden kristalleşme sıcaklığına yakındır, bu nedenle metal malzemenin yapısı temelde değişmez. Genel hidrolik silindirin malzeme özellikleri, darbe tokluğu ve yorulma mukavemeti ile ilgili gereksinimleri düşük olduğunda, yukarıdaki ısıl işlem süreci benimsenebilir.

 

Normalizasyon işleme

Bu işlemde çelik boru, üst kritik noktanın (AC40 veya ACM) 60-3 ℃ üzerinde bir sıcaklığa ısıtılır ve daha sonra östenitizasyonu tamamlamak için bir süre tutulduktan sonra havada soğutulur. Amaç, tane boyutunu iyileştirmek ve karbürlerin dağılımını homojenleştirmek, malzemenin özelliklerini iyileştirmek ve bir denge durumuna yakın yapı elde etmektir. Spesifik süreç şudur: 920-930 ℃'ye ısıtın, 35 dakika tutun ve ardından havayla soğutun.

Isıl işlemin normalleştirilmesinden sonra, çelik borunun geometrik boyut doğruluğu ve performansı sırasıyla aşağıdaki Tabloda gösterilmektedir. Çelik borunun yüzey pürüzlülüğü 12.5 m'dir ve dekarburizasyon tabakasının kalınlığı 0.05 mm'dir. Metalografik yapı 4 dereceli, perlit + ferrittir. Test sonuçları şu şekildeydi:

Dış çapı			İç çapı			eliptisite
maksimum	min	Diferansiyeller	maksimum	min	Diferansiyeller	maksimum	min	Diferansiyeller
121.08	120.98	0.1	98.08	98.00	0.08	121.07	120.98	0.09

 

• Çelik borunun uzama, kesit küçülmesi, darbe enerjisi ve yüzey pürüzlülüğü teknik gereksinimleri karşılar;
• Çelik borunun geometrik boyutu, teknik gereksinimler aralığında olmasına rağmen büyük ölçüde dalgalanır, ancak sınır değere yakındır;
• Çelik borunun çekme mukavemeti ve akma mukavemeti, soğuk çekilmiş çelik borudan önemli ölçüde daha düşüktür;
• Çelik borunun metalografik yapısı büyük ölçüde iyileştirildi, ancak yine de hidrolik silindirin teknik gereksinimlerini karşılamıyor.

Normalleştirme, ötektoid üstü çeliğin ağ şeklindeki sementitini ortadan kaldırabilir, ötektoid üstü çeliğin kafesini rafine edebilir ve kapsamlı mekanik özellikleri iyileştirebilir. Ne zaman ASTM MT1026 normalleştirilir, AC3'ün üzerindeki bir sıcaklığa ısıtılır, ferrit östenite dönüştürüldüğünde, ferrit yavaş yavaş östenit içinde çözülür ve tüm östenit dönüştürülür, bu da çok sayıda ince ve ince düzenlenmiş östenit dokusuyla sonuçlanır. Yani, ısıl işlem işlemi malzemenin belirli bir çekme mukavemeti, akma mukavemeti, plastisite, tokluk vb. hidrolik silindir. Bu nedenle, hidrolik silindir genel ortamda kullanıldığında ve performans ve yorulma mukavemeti gereksinimleri yüksek olmadığında, ısıl işlem süreci kabul edilebilir.

 

Su verme ve tavlama

Karmaşık bir ortamda kullanılan hidrolik silindirin teknik gereksinimlerini karşılamak istiyorsanız, silindir borusu yüksek mukavemet, yüksek sertlik, iyi aşınma direnci, güçlü plastisite, yüksek basınç, küçük deformasyon, daha az dekarburizasyon ve uzun yorulma gibi mükemmel özelliklere sahiptir. çelik borunun ısıl işlemi aşağıdaki işleme göre gerçekleştirilir. ASTM MT1026 malzemesinin özelliklerine göre, özel su verme ve tavlama ısıl işlemi aşağıdaki gibidir: 910-920 ℃'ye ısıtma, 35 dakika tutma ve ardından suyla soğutma; Ardından, ısıyı 510 dakika boyunca 520 ~ 180 ℃'de tutmak için bir tavlama ısıl işlemi uygulandı. Bu ısıl işlemden sonra çelik borunun geometrik boyutsal doğruluğu ve özellikleri aşağıdaki Tabloda gösterilmektedir:

+	Soğuk çekmede boyut		Temperleme sonrası boyut
	maksimum	min	maksimum	min
OD	121.07	121.98	121.98	121.18
İD	98.08	98.00	98.7	98.35
eliptisite	121.07	120.98	121.63	121.69

 

Çelik borunun yüzey pürüzlülüğü 12.5 m'dir ve dekarburizasyon tabakasının kalınlığı 0.10 mm'dir. Metalografik yapısı temperli sorbat + perlit + yarı ağsı, çizgili, masif, iğnemsi ferrit (Şek. 3) olup, tane boyutu 5 derecelidir. 30 MPa basınca dayanıklı (10s için). Yukarıdaki test sonuçları analiz edildi ve sonuçlar aşağıdaki gibiydi:

• Temperleme ve temperleme ısıl işleminden sonra, çelik borunun çekme mukavemeti, akma mukavemeti, uzama, kesitin azaltılması, darbe çalışması, yüzey kalitesi ve dekarbürizasyon tabakasının derinliği, bir hidrolik silindirin teknik gereksinimlerini karşılar.
• Temperleme ve temperleme ısıl işleminden sonra çelik boru ciddi şekilde deforme olur ve hidrolik silindirin teknik gereksinimlerini karşılayamaz.
• Temperleme ve temperleme ısıl işleminden sonra, çelik borunun metalografik yapısı temperli sorbit + perlit + yarı ağsı, şerit, blok, asiküler ferrittir, tane boyutu hidrolik silindirin teknik gereksinimlerini karşılamayan 5 derecedir.
• Yukarıdaki tavlama ve tavlama ısıl işlem işleminden sonra, çelik borunun yüzey pürüzlülüğü 12.5 m'dir ve dekarburizasyon tabakasının kalınlığı 0.15 mm'dir.

Çelik boruda büzülme boşluğu kalıntısı, kabarcık, soyulma, delaminasyon, çatlak ve diğer fenomenler yoktur. Merkez gözenekliliği ve segregasyon Derece 2'dir ve metalografik yapı Derece 3'tür (temperlenmiş sorbit + ferrit). 35 ila 38MPa (10s için) basınca dayanıklı. Test sonuçları, çelik borunun tavlama ve tavlama ısıl işleminden sonra, düzlük değişikliği hariç, diğer kapsamlı endekslerin, beklenen amaca ulaşmak için hidrolik silindirin teknik gereksinimlerini tam olarak karşıladığını göstermektedir. Çelik borunun düzlüğünün değişmesinin nedenleri şunlardır: çelik borunun çeşitli kısımlarındaki artık gerilme farkı nedeniyle ve yüksek sıcaklıkta su verme sırasında, soğutma ortamının hızlı soğutma faktöründen etkilenir ve termal genleşme ve soğuk büzülme olgusu anında meydana gelir, bu da su verme ve tavlamadan sonra çelik borunun bükülme olgusuna neden olur. Su verme ve temperlemeden sonra çelik boru, hidrolik silindirin gereksinimlerini tam olarak karşılayacak şekilde düzleştirilir.