Tepelné zpracování, jako klíčový krok ve výrobním procesubezešvé ocelové trubky, je rozhodující pro zlepšení výkonu potrubí. Dokáže optimalizovat organizační strukturu ocelových trubek, zvýšit jejich pevnost, tvrdost, houževnatost a další vlastnosti a splnit přísné požadavky různých technických aplikací. Proces tepelného zpracování však neprobíhá hladce, a pokud je řízení procesu nesprávné, může způsobit řadu defektů.
ocelová trubka Tepelné zpracování
Topení:
Ohřev je prvním krokem tepelného zpracování bezešvých ocelových trubek a jeho regulace teploty přímo ovlivňuje strukturální změny ocelových trubek. Například, když je teplota ohřevu pod Ac1, hlavním účelem je stabilizovat strukturu oceli a eliminovat vnitřní pnutí; při zahřátí nad Ac3 se má dosáhnout austenitizace oceli. V tomto procesu, pokud je rychlost ohřevu příliš vysoká nebo teplota nerovnoměrná, může to vést k nerovnoměrné vnitřní struktuře ocelové trubky a ovlivnit její výkon.
Izolace:
Klíčem k fázi izolace je homogenizace teploty ocelové trubky a zajištění přiměřené topné struktury. Pokud je doba izolace nedostatečná, vnitřní struktura ocelové trubky nemusí být plně přeměněna, což může ovlivnit výkon po následném ochlazení.
Chlazení:
Proces chlazení je nepochybně základním článkem tepelného zpracování ocelových trubek, který určuje metalografickou strukturu a mechanické vlastnosti ocelové trubky po ochlazení. Mezi běžné způsoby chlazení patří chlazení pece, chlazení vzduchem, chlazení oleje, chlazení vodou atd. Pro ocelové trubky s různými materiály a požadavky na výkon jsou vhodné různé způsoby chlazení. Například rychlé chlazení vodou může dosáhnout vysoké tvrdosti, ale je také náchylné k vytváření značného vnitřního pnutí; Chlazení pece je však relativně pomalé a může snížit vnitřní pnutí, ale zvýšení tvrdosti není výrazné.
|
|
|
Výběr vysoce kvalitního dodavatele bezešvých ocelových trubek nejen zajišťuje kvalitu produktu, ale také se vyhne potenciálním problémům, jako jsou vady tepelného zpracování během výrobního procesu. Budeme poskytovat nejvíce konkurenceschopné ceny a produkty nejvyšší kvality.
Charakteristika procesů tepelného zpracování ocelových trubek
Normalizace ocelových trubek
Normalizace bezešvých ocelových trubek zahrnuje zahřátí ocelových trubek nad austenitizační teplotu, jejich udržení a následné pomalé a rovnoměrné chlazení na vzduchu. Jeho hlavním účelem je zjemnění zrna oceli, homogenizace vnitřní struktury, změna stavu zbytkového napětí a tím zlepšení komplexního výkonu ocelových trubek. Normalizace může eliminovat páskovanou strukturu a smíšené krystaly vytvořené během procesu deformace ocelových trubek. U hypereutektoidní oceli může také eliminovat čisté karbidy, což usnadňuje následné sféroidizační žíhání. Před kalením středně uhlíkové oceli a legované konstrukční oceli lze normalizaci použít jako předúpravu pro zjemnění zrna, vytvoření jednotné struktury a snížení vad při kalení ocelových trubek; u nízkouhlíkové oceli a nízkolegované oceli může normalizace nahradit žíhání pro zlepšení řezného výkonu a může být také použita jako konečné tepelné zpracování pro běžné ocelové trubky s nízkými požadavky.
Žíhání ocelových trubek
Žíhání je zahřátí ocelové trubky na teplotu vyšší nebo nižší než je kritická teplota (Ac3 nebo Ac1), její udržení a následné pomalé ochlazení, aby se získala přibližně rovnovážná mikrostruktura. Trubky z vysoce uhlíkové, nízkolegované a legované oceli je obvykle nutné žíhat, aby se snížila jejich tvrdost a pevnost, zlepšila se plasticita, odstranilo se vnitřní pnutí a nerovnoměrná struktura a zjemnila se struktura zrna, což usnadňuje zpracování ocelových trubek a pokládku. základ pro konečné tepelné zpracování. Žíhání se dělí na několik typů, jako je rekrystalizační žíhání, úplné žíhání, izotermické žíhání, sféroidizační žíhání a žíhání na odlehčení pnutí. Každý typ má svůj specifický rozsah použití a požadavky na proces.
Temperování ocelových trubek
Temperování je zahřátí oceli na určitou teplotu pod Ac1, její udržení a následné ochlazení ocelové trubky specifickým způsobem pro získání stabilnějšího organizačního stavu. Jeho hlavním účelem je zlepšit plasticitu a houževnatost ocelové trubky, získat dobré komplexní mechanické vlastnosti, snížit nebo odstranit zbytkové vnitřní napětí vznikající během procesu kalení ocelové trubky, stabilizovat velikost ocelové trubky a zabránit organizačnímu měnit během používání. Po temperování se obecně používá chlazení vzduchem. U ocelových trubek s křehkostí při vysokoteplotním popouštění by se však mělo po popouštění použít rychlé chlazení, jako je chlazení olejem.
Popouštění ocelových trubek se obecně dělí na:
Nízkoteplotní temperování 150 ~ 250 stupňů
Popouštění na střední teplotu 350 ~ 500 stupňů
Vysokoteplotní temperování 500 ~ 650 stupňů
Kalení ocelových trubek
Kalení spočívá v zahřátí ocelové trubky na 30 - 50 stupňů nad Ac3, přidržení a následném rychlém ochlazení, aby se získaly martenzitické (M) a bainitové (B) struktury. Martenzit má vysokou tvrdost, ale vysokou křehkost a je produktem rychlého ochlazení austenitu. Po kalení dochází uvnitř ocelové trubky k tepelnému napětí a strukturálnímu napětí, které je obecně potřeba eliminovat a zlepšit temperováním. Kombinace kalení a popouštění (Q + T) může výrazně zlepšit komplexní výkon oceli, což umožňuje ocelové trubce mít dobrou houževnatost při zachování vysoké pevnosti a je široce používána v případech s vysokými požadavky na výkon.
Vady tepelného zpracování ocelových trubek a jejich preventivní opatření
Nekvalifikovaná mikrostruktura a vlastnosti
Widmanstattenova struktura je druh přehřáté struktury, ve které hrubá zrna austenitu v oceli tvoří vločkový ferit a distribuují se na perlit během ochlazování za podmínek vysokoteplotního ohřevu. Sníží pevnost ocelové trubky při pokojové teplotě a zvýší křehkost. Mírnou Widmanstattenovou strukturu lze eliminovat normalizací při vhodné teplotě a vážné případy vyžadují sekundární normalizaci. První normalizační teplota je vyšší a druhá normalizační teplota je nižší pro zjemnění zrn. Rovnovážný diagram železo - uhlík (F - C rovnovážný diagram) je důležitým základem pro formulaci teploty ohřevu ocelové trubky při tepelném zpracování a TTT diagram a CCT diagram přechlazeného austenitu jsou klíčovými referencemi pro stanovení teploty chlazení.
Nekvalifikované rozměry
Ke změně vnějšího průměru ocelové trubky často dochází během procesu kalení. Vnější průměr se zvětšuje v důsledku změny objemu způsobené strukturální změnou a po temperování se často přidává proces klížení. Změna elipticity ocelové trubky je častější u velkoprůměrových tenkostěnných trubek na konci ocelové trubky a ohyb ocelové trubky je způsoben nerovnoměrným ohřevem a ochlazováním, což lze řešit rovnáním. U ocelových trubek se speciálními požadavky by měl být přijat proces rovnání za tepla (asi 550 stupňů).
Povrchové trhliny
Nadměrná rychlost zahřívání nebo ochlazování způsobí nadměrné tepelné namáhání, což vede k povrchovým trhlinám. Pro snížení trhlin by měly být systémy vytápění a chlazení formulovány podle typu oceli, mělo by být zvoleno vhodné kalicí médium a kalená ocelová trubka by měla být co nejdříve temperována nebo žíhána, aby se eliminovalo pnutí.
Oděr povrchu nebo tvrdé poškození
Je to způsobeno především relativním klouzáním mezi ocelovou trubkou a obrobkem, nástroji a válečkovým stolem. Během výrobního procesu je třeba věnovat pozornost přesnému seřízení a údržbě mazání zařízení, aby se snížilo tření a opotřebení a zajistila se kvalita povrchu ocelové trubky.
Oxidace, oduhličení, přehřátí nebo přepálení
S nárůstem teploty a času je ocelová trubka náchylná k problémům, jako je oxidace a oduhličení. Přehřátí zhrubne zrna a přepálení vážně poškodí výkon ocelové trubky a dokonce způsobí její sešrotování. Preventivní opatření zahrnují řízení teploty a času ohřevu, používání ohřevu ochrannou atmosférou (např. plnění inertním plynem nebo redukčním plynem), vakuový ohřev apod. Zároveň je nutné zajistit dobré utěsnění ohřívací pece, stabilní pec složení plynu a posílit sledování kvality procesu ohřevu sochoru (ocelové trubky).
