20#普通冷拔無(wú)縫鋼管與熱軋工藝的區(qū)別
冷拔無(wú)縫鋼管長(zhǎng)度一般要短于熱軋無(wú)縫鋼管。壁厚方面冷拔無(wú)縫鋼管要比熱軋無(wú)縫鋼管勻。
無(wú)縫鋼管的制造工藝
熱軋(擠壓無(wú)縫鋼管):
圓管坯→加熱→穿孔→三輥斜軋、連軋或擠壓→脫管→定徑(或減徑)→冷卻→矯直→水壓試驗(yàn)(或探傷)→標(biāo)記→入庫(kù)無(wú)縫鋼管是用鋼錠或?qū)嵭墓芘鹘?jīng)穿孔制成毛管,然后經(jīng)熱軋、冷軋或冷撥制成。無(wú)縫鋼管的規(guī)格用外徑*壁厚毫米數(shù)表示。無(wú)縫鋼管分熱軋和冷軋(撥)無(wú)縫鋼管兩類。熱軋無(wú)縫鋼管分一般無(wú)縫鋼管,低、中壓鍋爐無(wú)縫鋼管,高壓鍋爐無(wú)縫鋼管、合金無(wú)縫鋼管、不銹無(wú)縫鋼管、石油裂化管、地質(zhì)無(wú)縫鋼管和其它無(wú)縫鋼管等。冷軋(撥)無(wú)縫鋼管除分一般無(wú)縫鋼管、低中壓鍋爐無(wú)縫鋼管、高壓鍋爐無(wú)縫鋼管、合金無(wú)縫鋼管、不銹無(wú)縫鋼管、石油裂化管、其它無(wú)縫鋼管外,還包括碳素薄壁無(wú)縫鋼管、合金薄壁無(wú)縫鋼管、不銹薄壁無(wú)縫鋼管、異型無(wú)縫鋼管。熱軋無(wú)縫鋼管外徑一般大于32mm,壁厚2.5-75mm,冷軋無(wú)縫鋼管處徑可以到6mm,壁厚可到0.25mm,薄壁管外徑可到5mm壁厚小于0.25mm,冷軋比熱軋尺寸精度高。
一般用無(wú)縫鋼管是用10、20、30、35、45等優(yōu)質(zhì)碳結(jié)鋼16Mn、5MnV等低合金結(jié)構(gòu)鋼或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合結(jié)鋼熱軋或冷軋制成的。10、20等低碳鋼制造的無(wú)縫鋼管主要用于流體輸送管道。45、40Cr等中碳鋼制成的無(wú)縫鋼管用來(lái)制造機(jī)械零件,如汽車、拖拉機(jī)的受力零件。一般用無(wú)縫鋼管要保證強(qiáng)度和壓扁試驗(yàn)。熱軋無(wú)縫鋼管以熱軋狀態(tài)或熱處理狀態(tài)交貨;冷軋以熱以熱處理狀態(tài)交貨。
熱軋,顧名思義,軋件的溫度高,因此變形抗力小,可以實(shí)現(xiàn)大的變形量。以鋼板的軋制為例,一般連鑄坯厚度在230mm左右,而經(jīng)過(guò)粗軋和精軋,終厚度為1~20mm。同時(shí),由于鋼板的寬厚比小,尺寸精度要求相對(duì)低,不容易出現(xiàn)板形問(wèn)題,以控制凸度為主。對(duì)于組織有要求的,一般通過(guò)控軋控冷來(lái)實(shí)現(xiàn),即控制精軋的開(kāi)軋溫度、終軋溫度
冷拔無(wú)縫鋼管:
進(jìn)料——外觀檢查——機(jī)械清理——機(jī)械清理——退火——矯直——管頭加工——酸洗——中和——水洗——鱗化——皂化——拉拔——檢查——切定尺——珩磨——端部加工——矯直——總裝——試壓——裝箱鋼材力學(xué)性能是保證鋼材終使用性能(機(jī)械性能)的重要指標(biāo),它取決于鋼的化學(xué)成分和熱處理制度。在無(wú)縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)中,根據(jù)不同的使用要求,規(guī)定了拉伸性能(抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度或屈服點(diǎn)、伸長(zhǎng)率)以及硬度、韌性指標(biāo),還有用戶要求的高、低溫性能等。
應(yīng)用:
(1)工程液壓機(jī)械:如液壓汽車吊、挖掘機(jī)、推土機(jī)、叉車等。
(2)煤礦井下液壓支架:目前全國(guó)生產(chǎn)井下液壓支架的企業(yè)有48家,高精度冷拔管的總需求量約為120萬(wàn)米。
(3)水電站閘門啟閉機(jī)、模板機(jī),特別是長(zhǎng)江三峽工程在今后十年的需求很大。
(4)建筑機(jī)械:高空作業(yè)升降機(jī)械,一般建筑的施工修繕也離不開(kāi)液壓機(jī)械。
(5)石油地質(zhì)管:全國(guó)各油田每年需抽油泵3萬(wàn)臺(tái)以上,年消耗高精度管20—40多萬(wàn)米、此外還可用本項(xiàng)技術(shù)精整各類鉆桿。
(6)兵器工業(yè):軍工部門現(xiàn)在用旋壓方法加工槍炮管,旋壓方法生產(chǎn)率低而成本高,用冷拔方法生產(chǎn)則更為合適。
(7)軸承行業(yè):目前滾動(dòng)軸承座圈的生產(chǎn),以圓鋼為原料,切片后經(jīng)沖壓制成。大軸承座圈還將實(shí)心棒料掏空來(lái)制作,金屬利用率不到40%,迫切需要高精度、軸承鋼厚壁管材。
(8)汽車工業(yè):95年傳動(dòng)軸用精密管6000噸,半軸套管1萬(wàn)噸和各種輸油管等。
(9)航空工業(yè):鋁合金飛機(jī)起落架管和厚壁鋼管等。
(10)千斤頂行業(yè):我國(guó)千斤頂制造有相當(dāng)實(shí)力,出口創(chuàng)匯前景可觀。各生產(chǎn)企業(yè)目前千斤頂缸多采用實(shí)心棒料加工,生產(chǎn)效益低,材料浪費(fèi)高,對(duì)高精度冷拔管需求迫切。
(11)其他領(lǐng)域:各種印染輥、輥道托輥用管、不銹鋼管、鋁管、銅管、異型管及內(nèi)外復(fù)合管等等均可采用本項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)
精密冷拔無(wú)縫鋼管熱處理不同工藝的目的
精密冷拔無(wú)縫鋼管是一種通過(guò)冷拔或熱軋?zhí)幚砗蟮囊环N高精密的無(wú)縫鋼管材料。由于冷拔精密無(wú)縫鋼管內(nèi)外壁無(wú)氧化層、承受高壓無(wú)泄漏、高精度、高光潔度、冷彎不變形、擴(kuò)口、壓扁無(wú)裂縫等有點(diǎn),所以主要用來(lái)生產(chǎn)氣動(dòng)或液壓 元件的產(chǎn)品,如汽缸或油缸,可以是無(wú)縫鋼管。
退火是將精密冷拔無(wú)縫鋼管加熱到適當(dāng)溫度,根據(jù)材料和工件尺寸采用不同的保溫時(shí)間,然后進(jìn)行緩慢冷卻,目的是使金屬內(nèi)部組織達(dá)到或接近平衡狀態(tài),獲得良好的工藝性能和使用性能,或 者為進(jìn)一步淬火作組織準(zhǔn)備。
正火是將精密冷拔無(wú)縫鋼管加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻,正火的效果同退火相似,只是得到的組織更細(xì),常用于改善材料的切削性能,也有時(shí)用于對(duì)一些要求不高的零件作為終熱處理。
淬火是將精密冷拔無(wú)縫鋼管加熱保溫后,在水、油或其它無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻。淬火后精密冷拔無(wú)縫鋼管變硬,但同時(shí)變脆。
為了降低精密冷拔無(wú)縫鋼管的脆性,將淬火后的精密冷拔無(wú)縫鋼管在高于室溫而低于650℃的某一適當(dāng)溫度進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的保溫,再進(jìn)行冷卻,這種工藝稱為回火。
《退火、正火、淬火、回火》是整體熱處理中的“四把火”,其中的淬火與回火關(guān)系密切,常常配合使用,缺一不可。
“四把火”隨著加熱溫度和冷卻方式的不同,又演變出不同的熱處理工藝。為了獲得一定的強(qiáng)度和韌性,把淬火和高溫回火結(jié)合起來(lái)的工藝,稱為無(wú)縫鋼管調(diào)質(zhì)。某些合金淬火形成過(guò)飽和固溶體后,將其置于室溫或稍高的適當(dāng)溫度下保持較長(zhǎng)時(shí)間,以提高合金的硬度、強(qiáng)度或電性磁性等。這樣的熱處理工藝稱為時(shí)效處理。
把壓力加工形變與熱處理有效而緊密地結(jié)合起來(lái)進(jìn)行,使精密冷拔無(wú)縫鋼管獲得很好的強(qiáng)度、韌性配合的方法稱為形變熱處理;在負(fù)壓氣氛或真空中進(jìn)行的熱處理稱為真空熱處理,它不僅能使精密冷拔無(wú)縫鋼管不氧化,不脫碳,保持處理后精密冷拔無(wú)縫鋼管表面光潔,提高工件的性能,還可以通入滲劑進(jìn)行化學(xué)熱處理。
表面熱處理是只加熱精密冷拔無(wú)縫鋼管表層,以改變其表層力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。為了只加熱精密冷拔無(wú)縫鋼管表層而不使過(guò)多的熱量傳入工件內(nèi)部,使用的熱源須具有高的能量密度,即在單位面積的精密冷拔無(wú)縫鋼管上給予較大的熱能,使精密冷拔無(wú)縫鋼管表層或局部能短時(shí)或瞬時(shí)達(dá)到高溫。表面熱處理的主要方法有火焰淬火和感應(yīng)加熱熱處理,常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應(yīng)電流、激光和電子束等。
化學(xué)熱處理是通過(guò)改變精密冷拔無(wú)縫鋼管表層化學(xué)成分、組織和性能的金屬熱處理工藝?;瘜W(xué)熱處理與表面熱處理不同之處是后者改變了工件表層的化學(xué)成分?;瘜W(xué)熱處理是將工件放在含碳、氮或其它合金元素的介質(zhì)(氣體、液體、固體)中加熱,保溫較長(zhǎng)時(shí)間,從而使工件表層滲入碳、氮、硼和鉻等元素。滲入元素后,有時(shí)還要進(jìn)行其它熱處理工藝如淬火及回火?;瘜W(xué)熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬。
熱處理是機(jī)械零件和工模具加工過(guò)程中的重要工序之一。大體來(lái)說(shuō),它可以保證和提高精密冷拔無(wú)縫鋼管的各種性能 ,如耐磨、耐腐蝕等。還可以改善毛坯的組織和應(yīng)力狀態(tài),以利于進(jìn)行各種冷、熱加工
鑫森通達(dá)無(wú)縫鋼管(河池市分公司)是一家從事 鍍鋅無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)的現(xiàn)代化企業(yè)。本公司始終堅(jiān)持“質(zhì)量為根、誠(chéng)信是魂”的經(jīng)營(yíng)管理理念,連續(xù)多年來(lái)被工商行政管理局評(píng)定為重合同守信用單位。主要產(chǎn)品有: 鍍鋅無(wú)縫鋼管等。公司擁有嚴(yán)格的管理制度,先進(jìn)的生產(chǎn)工藝,高素質(zhì)的銷售團(tuán)隊(duì),嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z測(cè)程序,明晰的財(cái)務(wù)管理,打造出了一支精誠(chéng)合作團(tuán)隊(duì)。不斷提高產(chǎn)品綜合競(jìng)爭(zhēng)力,在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)享有良好的聲譽(yù)。
不銹鋼牌號(hào)分組
200系列—鉻-鎳-錳奧氏體不銹鋼
300系列—鉻-鎳奧氏體不銹鋼
型號(hào)301—延展性好,用于成型產(chǎn)品。也可經(jīng)過(guò)機(jī)械加工使其疾速硬化。焊接性好??鼓バ院推>霃?qiáng)度優(yōu)于304不銹鋼。
型號(hào)302—耐腐蝕性同304,由于含碳相對(duì)要高因此強(qiáng)度更好。
型號(hào)303—經(jīng)過(guò)添加少量的硫、磷使其較304更易切削加工。
型號(hào)304—通用型號(hào);即18/8不銹鋼。GB牌號(hào)為0Cr18Ni9。
型號(hào)309—較之304有更好的耐溫性。
型號(hào)316—繼304之后,第二個(gè)得到普遍應(yīng)用的鋼種,主要用于食品工業(yè)和外科手術(shù)器材,添加鉬元素使其取得一種抗腐蝕的特殊構(gòu)造。由于較之304其具有更好的抗氯化物腐蝕才能因此也作“船用鋼”來(lái)運(yùn)用。SS316則通常用于核燃料回收安裝。18/10級(jí)不銹鋼通常也契合這個(gè)應(yīng)用級(jí)別。
型號(hào)321—除了由于添加了鈦元素降低了資料焊縫銹蝕的風(fēng)險(xiǎn)之外其他性能相似304。不銹鋼裝飾管,201不銹鋼管,304不銹鋼管
400系列—鐵素體和馬氏體不銹鋼
型號(hào)408—耐熱性好,弱抗腐蝕性,11%的Cr,8%的Ni。
型號(hào)409— 價(jià)的型號(hào)(英美),通常用作汽車排氣管,屬鐵素體不銹鋼(鉻鋼)。
型號(hào)410—馬氏體(高強(qiáng)度鉻鋼),耐磨性好,抗腐蝕性較差。
型號(hào)416—添加了硫改善了資料的加工性能。
型號(hào)420—“刃具級(jí)”馬氏體鋼,相似布氏高鉻鋼這種早的不銹鋼。也用于外科手術(shù)刀具,能夠做的十分光亮。型號(hào)430—鐵素體不銹鋼,裝飾用,例如用于汽車飾品。良好的成型性,但耐溫性和抗腐蝕性要差。
型號(hào)440—高強(qiáng)度刃具鋼,含碳稍高,經(jīng)過(guò)恰當(dāng)?shù)臒崽幹煤竽軌蛉〉幂^高屈從強(qiáng)度,硬度能夠到達(dá)58HRC,屬于硬的不銹鋼之列。常見(jiàn)的應(yīng)用例子就是“剃須刀片”。常用型號(hào)有三種:440A、440B、440C,另外還有440F(易加工型)。
500系列—耐熱鉻合金鋼。
600系列—馬氏體沉淀硬化不銹鋼。
型號(hào)630—常用的沉淀硬化不銹鋼型號(hào),通常也叫17-4;17%Cr,4%Ni。
不銹鋼為什么耐腐蝕?不銹鋼裝飾管,201不銹鋼管,304不銹鋼管
一切金屬都和大氣中的氧氣停止反響,在外表構(gòu)成氧化膜。不幸的是,在普通碳鋼上構(gòu)成的氧化鐵繼續(xù)停止氧化,使銹蝕不時(shí)擴(kuò)展,終構(gòu)成孔洞。能夠應(yīng)用油漆或耐氧化的金屬(例如,鋅,鎳和鉻)停止電鍍來(lái)保證碳鋼外表,但是,正如人們所曉得的那樣,這種維護(hù)僅是一種薄膜。假如維護(hù)層被毀壞,下面的鋼便開(kāi)端銹蝕。
首先我們先來(lái)理解下什么是不銹鋼,淺顯點(diǎn)講不會(huì)生銹的鋼材就叫不銹鋼,但是從學(xué)術(shù)意義上來(lái)講耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼。又稱不銹耐酸鋼。實(shí)踐應(yīng)用中,常將耐弱腐蝕介質(zhì)腐蝕的鋼稱為不銹鋼,而將耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。由于兩者在化學(xué)成分上的差別,前者不一定耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕,然后者則普通均具有不銹性。不銹鋼的耐蝕性取決于鋼中所含的合金元素。鉻是使不銹鋼取得耐蝕性的根本元素,當(dāng)鋼中含鉻量到達(dá)12%左右時(shí),鉻與腐蝕介質(zhì)中的氧作用,在鋼外表構(gòu)成一層很薄的氧化膜(自鈍化膜),可阻止鋼的基體進(jìn)一步腐蝕。除鉻外,常用的合金元素還有鎳、鉬、鈦、鈮、銅、氮等,以滿足各種用處對(duì)不銹鋼組織和性能的請(qǐng)求。
不銹鋼通常按基體組織分為:201不銹鋼管,304不銹鋼管
①鐵素體不銹鋼。含鉻12%~30%。其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而進(jìn)步,耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)于其他品種不銹鋼。
②奧氏體不銹鋼。含鉻大于18%,還含有8%左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元素。綜合性能好,可耐多種介質(zhì)腐蝕。
③奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼。兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn),并具有超塑性。④馬氏體不銹鋼。強(qiáng)度高,但塑性和可焊性較差。
不銹鋼的耐腐蝕性取決于鉻,但是由于鉻是鋼的組成局部之一,所以維護(hù)辦法不盡相同。
在鉻的添加量到達(dá)10.5%時(shí),鋼的耐大氣腐蝕性能顯著增加,但鉻含量更高時(shí),雖然仍可進(jìn)步耐腐蝕性,但不明顯。緣由是用鉻對(duì)鋼停止合金化處置時(shí),把外表氧化物的類型改動(dòng)成了相似于純鉻金屬上構(gòu)成的外表氧化物。這種嚴(yán)密粘附的富鉻氧化物維護(hù)外表,避免進(jìn)一步地氧化。這種氧化層極薄,透過(guò)它能夠看到鋼外表的自然光澤,使不銹鋼具有共同的外表。而且,假如損壞了表層,所暴顯露的鋼外表會(huì)和大氣反響停止自我修理,重新構(gòu)成這種"鈍化膜",繼續(xù)起維護(hù)作用
冷拔無(wú)縫鋼管機(jī)械性能力學(xué)性能
冷拔無(wú)縫鋼管力學(xué)性能是保證鋼材終使用性能(機(jī)械性能)的重要指標(biāo),它取決于鋼的化學(xué)成分和熱處理制度。在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中,根據(jù)不同的使用要求,規(guī)定了冷拔無(wú)縫鋼管拉伸性能(抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度或屈服點(diǎn)、伸長(zhǎng)率)以及硬
1冷拔無(wú)縫鋼管屈服點(diǎn)(σs)
具有屈服現(xiàn)象的金屬材料,試樣在拉伸過(guò)程中力不增加(保持恒定)仍能繼續(xù)伸長(zhǎng)時(shí)的應(yīng)力,稱屈服點(diǎn)。若力發(fā)生下降時(shí),則應(yīng)區(qū)分上、下屈服點(diǎn)。屈服點(diǎn)的單位為N/mm2(MPa)。
上屈服點(diǎn)(σsu):試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的 應(yīng)力; 下屈服點(diǎn)(σsl):當(dāng)不計(jì)初始瞬時(shí)效應(yīng)時(shí),屈服階段中的小應(yīng)力。
冷拔無(wú)縫鋼管屈服點(diǎn)的計(jì)算公式為:
式中:Fs--試樣拉伸過(guò)程中屈服力(恒定),N(牛頓)So--試樣原始橫截面積,mm2。
2冷拔無(wú)縫鋼管斷后伸長(zhǎng)率(σ)
在冷拔無(wú)縫鋼管拉伸試驗(yàn)中,試樣拉斷后其標(biāo)距所增加的長(zhǎng)度與原標(biāo)距長(zhǎng)度的百分比,稱為伸長(zhǎng)率。以σ表示,單位為%。計(jì)算公式為:
式中:L1--試樣拉斷后的標(biāo)距長(zhǎng)度,mm; L0--試樣原始標(biāo)距長(zhǎng)度,mm。
3冷拔無(wú)縫鋼管斷面收縮率(ψ)
在冷拔無(wú)縫鋼管拉伸試驗(yàn)中,試樣拉斷后其縮徑處橫截面積的 縮減量與原始橫截面積的百分比,稱為斷面收縮率。以ψ表示,單位為%。計(jì)算公式如下:
式中:S0--試樣原始橫截面積,mm2; S1--試樣拉斷后縮徑處的少橫截面積,mm2。 度、韌性指標(biāo),還有用戶要求冷拔無(wú)縫鋼管的高、低溫性能等。