Tepelné spracovanie, ako kľúčový krok vo výrobnom proceseoceľové bezšvíkové rúry, je rozhodujúce pre zlepšenie výkonu rúr. Dokáže optimalizovať organizačnú štruktúru oceľových rúr, zvýšiť ich pevnosť, tvrdosť, húževnatosť a ďalšie vlastnosti a splniť prísne požiadavky rôznych inžinierskych aplikácií. Proces tepelného spracovania však neprebieha hladko a ak je riadenie procesu nesprávne, môže spôsobiť sériu defektov.
oceľové potrubie Tepelné spracovanie
Kúrenie:
Ohrev je počiatočným krokom pri tepelnom spracovaní bezšvíkových oceľových rúr a jeho regulácia teploty priamo ovplyvňuje štrukturálne zmeny oceľových rúr. Napríklad, keď je teplota ohrevu nižšia ako Ac1, hlavným účelom je stabilizovať štruktúru ocele a eliminovať vnútorné napätie; pri zahrievaní nad Ac3 sa má dosiahnuť austenitizácia ocele. V tomto procese, ak je rýchlosť ohrevu príliš vysoká alebo teplota je nerovnomerná, môže to viesť k nerovnomernej vnútornej štruktúre oceľovej rúry a ovplyvniť jej výkon.
Izolácia:
Kľúčom k fáze izolácie je homogenizácia teploty oceľovej rúry a zabezpečenie primeranej vykurovacej štruktúry. Ak je doba izolácie nedostatočná, vnútorná štruktúra oceľovej rúry nemusí byť úplne transformovaná, čo môže ovplyvniť výkon po následnom ochladení.
Chladenie:
Proces chladenia je nepochybne hlavným článkom tepelného spracovania oceľových rúr, ktorý určuje metalografickú štruktúru a mechanické vlastnosti oceľovej rúry po ochladení. Bežné spôsoby chladenia zahŕňajú chladenie pece, chladenie vzduchom, chladenie oleja, chladenie vodou atď. Pre oceľové rúry s rôznymi materiálmi a požiadavkami na výkon sú vhodné rôzne spôsoby chladenia. Napríklad rýchle chladenie vodou môže dosiahnuť vysokú tvrdosť, ale je tiež náchylné na vytváranie značného vnútorného napätia; Chladenie pece je však relatívne pomalé a môže znížiť vnútorné napätie, ale zvýšenie tvrdosti nie je výrazné.
|
|
|
Výber dodávateľa vysokokvalitných bezšvíkových oceľových rúr nielen zaisťuje kvalitu produktu, ale tiež predchádza potenciálnym problémom, ako sú chyby tepelného spracovania počas výrobného procesu. Poskytneme najkonkurencieschopnejšie ceny a produkty najvyššej kvality.
Charakteristika procesov tepelného spracovania oceľových rúr
Normalizácia oceľových rúr
Normalizácia bezšvíkových oceľových rúr zahŕňa zahrievanie oceľových rúr nad austenitizačnú teplotu, ich udržiavanie a následné pomalé a rovnomerné ochladzovanie na vzduchu. Jeho hlavným účelom je zjemniť zrno ocele, homogenizovať vnútornú štruktúru, zmeniť stav zvyškového napätia a tým zlepšiť komplexný výkon oceľových rúr. Normalizácia môže eliminovať pásikovú štruktúru a zmiešané kryštály vytvorené počas procesu deformácie oceľových rúr. Pre hypereutektoidnú oceľ môže tiež eliminovať čisté karbidy, čo uľahčuje následné sféroidné žíhanie. Pred kalením stredne uhlíkovej ocele a legovanej konštrukčnej ocele je možné použiť normalizáciu ako predbežnú úpravu na zjemnenie zrna, zjednotenie štruktúry a zníženie chýb pri kalení oceľových rúrok; pre nízkouhlíkovú oceľ a nízkolegovanú oceľ môže normalizácia nahradiť žíhanie na zlepšenie rezného výkonu a môže sa tiež použiť ako konečné tepelné spracovanie pre bežné oceľové rúry s nízkymi požiadavkami.
Žíhanie oceľových rúr
Žíhanie je zahriatie oceľovej rúry na teplotu vyššiu alebo nižšiu ako je kritická teplota (Ac3 alebo Ac1), jej podržanie a následné pomalé ochladenie, aby sa získala približne rovnovážna mikroštruktúra. Rúry z vysoko uhlíkovej, nízkolegovanej a legovanej ocele je zvyčajne potrebné žíhať, aby sa znížila ich tvrdosť a pevnosť, zlepšila sa plasticita, odstránilo sa vnútorné napätie a nerovnomerná štruktúra a zjemnila sa štruktúra zŕn, čím sa uľahčí spracovanie oceľových rúr a kladenie základ pre konečné tepelné spracovanie. Žíhanie sa delí na niekoľko typov, ako je rekryštalizačné žíhanie, úplné žíhanie, izotermické žíhanie, sféroidné žíhanie a žíhanie na odľahčenie napätia. Každý typ má svoj špecifický rozsah použitia a požiadavky na proces.
Temperovanie oceľových rúrok
Temperovanie je zahriatie ocele na určitú teplotu pod Ac1, jej podržanie a následné ochladenie oceľovej rúry špecifickým spôsobom, aby sa dosiahol stabilnejší organizačný stav. Jeho hlavným účelom je zlepšiť plasticitu a húževnatosť oceľovej rúry, získať dobré komplexné mechanické vlastnosti, znížiť alebo odstrániť zvyškové vnútorné napätie vznikajúce počas procesu kalenia oceľovej rúry, stabilizovať veľkosť oceľovej rúry a zabrániť organizačnej meniť počas používania. Po temperovaní sa spravidla používa vzduchové chladenie. Pri oceľových rúrach s krehkosťou pri vysokoteplotnom popúšťaní by sa však malo po popúšťaní použiť rýchle chladenie, ako je chladenie oleja.
Popúšťanie oceľových rúrok sa vo všeobecnosti delí na:
Nízkoteplotné temperovanie 150 ~ 250 stupňov
Stredná teplota temperovania 350 ~ 500 stupňov
Vysokoteplotné temperovanie 500 ~ 650 stupňov
Kalenie oceľových rúrok
Kalenie znamená zahriatie oceľovej rúry na 30 - 50 stupeň nad Ac3, jej podržanie a následné rýchle ochladenie, aby sa získali martenzitické (M) a bainitové (B) štruktúry. Martenzit má vysokú tvrdosť, ale vysokú krehkosť a je produktom rýchleho ochladzovania austenitu. Po ochladení dochádza vo vnútri oceľovej rúry k tepelnému namáhaniu a štrukturálnemu namáhaniu, ktoré je vo všeobecnosti potrebné eliminovať a zlepšiť temperovaním. Kombinácia kalenia a popúšťania (Q + T) môže výrazne zlepšiť komplexný výkon ocele, čo umožňuje, aby oceľová rúra mala dobrú húževnatosť pri zachovaní vysokej pevnosti a je široko používaná v prípadoch s vysokými požiadavkami na výkon.
Poruchy tepelného spracovania oceľových rúr a opatrenia na ich prevenciu
Nekvalifikovaná mikroštruktúra a vlastnosti
Štruktúra Widmanstatten je druh prehriatej štruktúry, v ktorej hrubé austenitové zrná v oceli tvoria vločkový ferit a distribuujú sa na perlit počas chladenia za podmienok vysokoteplotného ohrevu. Zníži izbovú tepelnú pevnosť oceľovej rúry a zvýši krehkosť. Miernu Widmanstattenovú štruktúru možno eliminovať normalizáciou pri vhodnej teplote a ťažké prípady vyžadujú sekundárnu normalizáciu. Prvá normalizačná teplota je vyššia a druhá normalizačná teplota je nižšia, aby sa zrná zjemnili. Rovnovážny diagram železo - uhlík (rovnovážny diagram F - C) je dôležitým základom pre formuláciu teploty ohrevu oceľovej rúry počas tepelného spracovania a TTT diagram a CCT diagram prechladeného austenitu sú kľúčovými referenciami na určenie teploty chladenia.
Nekvalifikované rozmery
K zmene vonkajšieho priemeru oceľovej rúry často dochádza počas procesu kalenia. Vonkajší priemer sa zväčšuje v dôsledku zmeny objemu spôsobenej štrukturálnou zmenou a po temperovaní sa často pridáva proces glejenia. Zmena elipticity oceľovej rúry je častejšia u veľkopriemerových tenkostenných rúr na konci oceľovej rúry a ohýbanie oceľovej rúry je spôsobené nerovnomerným ohrevom a ochladzovaním, čo sa dá riešiť napriamovaním. Pre oceľové rúry so špeciálnymi požiadavkami by sa mal použiť proces vyrovnávania za tepla (asi 550 stupňov).
Povrchové trhliny
Nadmerná rýchlosť ohrevu alebo chladenia spôsobí nadmerné tepelné namáhanie, čo vedie k povrchovým trhlinám. Na zníženie trhlín by mali byť vykurovacie a chladiace systémy formulované podľa typu ocele, malo by sa zvoliť vhodné kaliace médium a kalená oceľová rúra by mala byť čo najskôr temperovaná alebo žíhaná, aby sa eliminovalo napätie.
Odieranie povrchu alebo tvrdé poškodenie
Je to spôsobené hlavne relatívnym kĺzaním medzi oceľovou rúrou a obrobkom, nástrojmi a valčekovým stolom. Počas výrobného procesu by sa mala venovať pozornosť presnému nastaveniu a údržbe mazania zariadenia, aby sa znížilo trenie a opotrebovanie a zabezpečila sa kvalita povrchu oceľovej rúry.
Oxidácia, dekarbonizácia, prehriatie alebo prepálenie
S nárastom teploty a času je oceľová rúra náchylná na problémy, ako je oxidácia a oduhličenie. Prehriatie zhrubne zrná a prepálenie vážne poškodí výkon oceľovej rúry a dokonca spôsobí jej zošrotovanie. K preventívnym opatreniam patrí kontrola teploty a času ohrevu, používanie ohrevu ochrannou atmosférou (ako plnenie inertným plynom alebo redukčným plynom), vákuový ohrev a pod. Zároveň je potrebné zabezpečiť dobré utesnenie ohrevnej pece, stabilnú pec zloženie plynu a posilniť monitorovanie kvality procesu ohrevu predvalku (oceľovej rúry).
