无缝钢管百搜不如一问

常用的无缝钢管,精密网管的热处理工艺分为两大类： 预备热处理目的：坯料、半成品中的某些缺陷，为后续冷加工，终热处理作组织准备。 终热处理目的：使工件获得所要求的性能。退火与正火的目的 ： 钢材经热加工所引起的某些缺陷,或为以后的切削加工及终热处理做好组织准备。一、钢的退火 1、 概念： 将钢件加热到适当温度 (Ac 1 以上或以下)，保持一定时间，然后缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺称为退火。 2、 目的： （1）降低硬度，提高塑性， （2）细化晶粒，组织缺陷 （3）内应力 （4）为淬火作好组织准备 3、类型：(根据加热温度可分为在临界温度（Ac1或Ac3）以上或以下的退火，前者又称相变重结晶退火，包括完全退火、扩散退火均匀化退火、不完全退火、球化退火；后者包括再结晶退火及去应力退火。) （1） 完全退火： 1） 概念：将亚共析钢（Wc＝0.3％～0.6％）加热到AC3+（30～50）℃，完全奥氏体化后，保温缓冷（随炉、埋入砂、石灰中），以获得接近平衡状态的组织的热处理工艺称为完全退火。 2） 目的：细化晶粒、均匀组织、内应力、降低硬度、改善切削加工性能。 3） 工艺：完全退火采用随炉缓冷可以保证先共析铁素体的析出和过冷奥氏体在Ar1以下较主温度范围内转变为珠光体。工件在退火温度下的保温时间不仅要使工件烧透，即工件心部达到要求的加热温度，而且要保证全部看到均匀化的奥氏体，达到完全重结晶。完全退火保温时间与钢材成分、工件厚度、装炉量和装炉方式等因素有关。 实际生产时，为了提高生产率，退火冷却至 600℃左右即可出炉空冷。 4） 适用范围：中碳钢和中碳合金钢的铸，焊，锻，轧制件等。 注意事项：低碳钢和过共析钢不宜采用完全退火。低碳钢完全退火后硬度偏低，不利于切削加工。过共析钢加热至Accm以上奥氏体状态缓冷退火时，有网状二次渗碳体析出，使钢的强度、塑性和冲击韧性显著降低。文章来自网络由"常州精密钢管博客"整理发布,转载请注明出处. （2） 球化退火   1） 概念：使钢中碳化物球状化而进行的退火工艺称为球化退火。 2） 工艺：一般球化退火工艺Ac 1 +(10～20)℃ 随 炉 冷 至 500～600 ℃空冷。 3） 目的：降低硬度、改善组织、提高塑性和切削加工性能。 4） 适用范围：主要用于共析钢、过共析钢的刃具、量具、模具等。过共析钢中有网状二次渗碳体时，不仅硬度高，难以进行切削加工，而且增大钢的脆性，容易产生淬火变形及开裂。为此，钢热加工后必须加一道球化退火，使网状二次渗碳体和珠光体中的片状渗体发生球化，得到粒状珠光体。 冷却速度和等温温度也会影响碳化物获得球化的效果，冷却速度快或等温温度低，珠光体在较低温度下形成，碳化物颗粒太细，聚集作用小，容易形成片状碳化物，从而使硬度偏高。如果冷却速度过慢或等温温度过高，形成碳化物颗粒较粗大，聚集作用也很强烈，易形成粗细不等的粒状碳化物，使硬度偏低。 （3） 均匀化退火（扩散退火） 1） 工艺：把合金钢铸锭或铸件加热到 Ac 3 以上150～200℃，保温10～15h后缓慢冷却以化学成分不均匀现象的热处理工艺。 2）目的：结晶过程中的枝晶偏析，使成分均匀化。由于加热温度高、时间长，会引起奥氏体晶粒严重粗化，因此一般还需要进行一次完全退火或正火，以细化晶粒、过热缺陷。 3） 适用范围：主要用于质量要求高的合金钢铸锭、铸件、锻件。 4）注意：高温扩散退火生产周期长，消耗能量大，工件氧化、脱碳严重，成本很高。只是一些优质合金钢及偏析较严重的合金钢铸件及钢锭才使用这种工艺。对于一般尺寸不大的铸件或碳钢铸件，因其偏析程度较轻，可采用完全退火来细化晶粒，铸造应力。文章来自网络由"常州精密钢管博客"整理发布,转载请注明出处. （4） 去应力退火 1) 概念： 为去除由于塑性变形加工,焊接等而造成的应力以及铸件内存在的残余应力而进行的退火称为去应力退火。（去应力退火不发生相变） 2) 工艺：将工件缓慢加热到 Ac 1 以下100～200℃（500～600℃）保温一定时间（1～3h）后随炉缓冷至200℃，再出炉冷却。 钢一般在 500～600℃ 铸铁一般在 500～550℃超过550时容易造成珠光体的石墨化。焊接件一般为 500～600℃。 3）适用范围：铸、锻、焊件，冷冲压件以及机加工工件中的残余应力，以稳定钢件的尺寸，减少变形，防止开裂。山东无缝钢管 二、钢的正火 1、概念： 将钢件加热到Ac 3 (或Ac cm)以上30～50℃，保温适当时间后；在静止空气中冷却的热处理工艺称为钢的正火。 2、 目的：细化晶粒，均匀组织，调整硬度等。 3、 组织：共析钢 S 、亚共析钢F+S、过共析钢 4、工艺：正火保温时间和完全退火相同，应以工件透烧，即心部达到要求的加热温度为准，还应考虑钢材、原始组织、装炉量和加热设备等因素。正火冷却方式常用的是将钢件从加热炉中取出在空气中自然冷却。对于大件也可采用吹风、喷雾和调节钢件堆放距离等方法控制钢件的冷却速度，达到要求的组织和性能。文章来自网络由"常州精密钢管博客"整理发布,转载请注明出处. 5、应用范围： 1）改善钢的切削加工性能。碳的含量低于0.25％的碳素钢和低合金钢，退火后硬度较低，切削加工时易于“粘 刀”，通过正火处理，可以减少自由铁素体，获得细片状珠光体，使硬度提高，可以改善钢的切削加工性，提高刀具的寿命和工件的表面光洁程度。 2）热加工缺陷。中碳结构钢铸、锻、轧件以及焊接件在加热加工后易出现粗大晶粒等过热缺陷和带状组织。通过正火处理可以这些缺陷组织，达到细化晶粒、均匀组织、内应力的目的。 3）过共析钢的网状碳化物，便于球化退火。过共析钢在淬火之前要进行球化退火，以便于机械加工并为淬火作好组织准备。但当过共析钢中存在严重网状碳化物时，将达不到良好的球化效果。通过正火处理可以网状碳化物。 4）提高普通结构零件的机械性能。一些受力不大、性能要求不高的碳钢和合金钢零件采用正火处理，达到一定的综合力学性能，可以代替调质处理，作为零件的终热处理。 三、退火和正火的选择 退火与正火的主要区别： 1、正火的冷却速度比退火稍快，过冷度较大 2、正火后所得到的组织比较细，强度和硬度比退火高一些。退火与正火的选择 ： 1、含碳量＜0.25％的低碳钢，通常采用正火代替退火。因为较快的冷却速度可以防止低碳钢沿晶界析出游离三次渗碳体，从而提高冲压件的冷变形性能；用正火可以提高钢的硬度，低碳钢的切削加工性能；在没有其它热处理工序时，用正火可以细化晶粒，提高低碳钢强度。 ２、含碳量在0.25～0.5％之间的中碳钢也可用正火代替退火，虽然接近上限碳量的中碳钢正火后硬度偏高，但尚能进行切削加工，而且正火成本低、生产率高。 ３、含碳量在0.5～0.75％之间的钢，因含碳量较高，正火后的硬度显著高于退火的情况，难以进行切削加工，故一般采用完全退火，降低硬度，改善切削加工性。 ４、 含碳量＞ 0.75％的高碳钢或工具钢一般均采用球化退火作为预备热处理，如有网状二次渗碳体存在，则应先进行正火。退火是将工件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。缓冷是退火的主要特点，退火件一般随炉冷却至550℃以下时出炉空冷。退火是应用非常广泛的热处理，在工模具或机械零件等的制造过程中，经常作为预备热处理安排在铸锻焊之后，切削（粗）加工之前，用以前一道工序所带来的某些缺陷，并为随后的工序做好准备。 退火目的①降低材料硬度，以利于切削加工；②各类应力，防止零件变形；③细化粗大晶粒，改善内部组织为终热处理做好准备。

无缝钢管、直缝钢管、锻造钢管在生产过程中都会导致钢管管体在纵向（即长度方向）上出现不同程度的曲线状，只是有的钢管成品的曲线程度可以用肉眼直观地看出来，这要的钢管已经是不合格产品了，只要是正规厂家，这样的产品 是不充许出厂，有的得则需要专门的仪器设备测量其直线度。这个曲线程度用数字表示出来即叫钢管弯曲度或者钢管直线度。对于钢管直线度这个标准，在一般流体输送用的管道中要求不高，这种管子主要要求管口的同心度，以便于管道的焊接。但是如果钢管是用到加工机械设备上时，尤其是胶辊、中轴等等，它们对直线度或者说是弯曲度的要求就高了，而且这也是他们的一个相当重要的指标。因为它要涉及一个加工量的问题，加工量的大小直接影响生产成本的大小，如果加工不出来，这支钢管直接就是废品了。因此像生产辊体设备类似的厂家在购买无缝钢管或者直缝钢管的时候特别注重钢管直线度的检测。无缝钢管、直缝钢管、锻造钢管这三者来讲，直线度 要数锻造钢管了，因其外径是加工设备一点一点车出来的，所以直线度一般没有问题。无缝钢管次之，这种钢管的生产工艺中都有一个三辊绞直的工序，能基本满足客户对直线度的要求。差的就是直线钢管，虽然基工艺也有这个工序，但其是都是由钢板或者卷板卷制而成，钢材内部的内应力如果不能很好释放出来，加工完毕后也会引起钢管的变形。直线度或者说弯曲度的计算一般来讲有两种：   一、无缝钢管或直缝钢管局部弯曲度：即用长为一米的直尺靠量在钢管的 弯曲处，测其弦高（mm），即为局部弯曲度数值，其单位为mm/m，表示方法如2.5mm/m。此种方法也适用于管端部弯曲度。山东无缝钢管   二、钢管全长总弯曲度：用一根细绳，从管的两端拉紧，测量钢管弯曲处 弦高（mm），然后换算成长度（以米计）的百分数，即为钢管长度方向的全长弯曲度。   例如：钢管长度为10m，测得 弦高30mm,则该管全长弯曲度应为： 0.03÷10m×=0.3%

一、变形的原因

钢的变形主要原因是钢中存在内应力或者外部施加的应力。内应力是因温度分布不均匀或者相变所致，残余应力也是原因之一。外应力引起的变形主要是由于工件自重而造成的“塌陷”，在特殊情况下也应考虑碰撞被加热的工件，或者夹持工具夹持所引起的凹陷等。变形包括弹性变形和塑性变形两种。尺寸变化主要是基于组织转变，故表现出同样的膨胀和收缩，但当工件上有孔穴或者复杂形状工件，则将导致附加的变形。如果淬火形成大量马氏体则发生膨胀，如果产生大量残余奥氏体则相应的要收缩。此外，回火时一般发生收缩，而出现二次硬化现象的合金钢则发生膨胀，如果进行深冷处理，则由于残余奥氏体的马氏体化而进一步膨胀，这些组织的比容都随着含碳量的增加而增大，故含碳量增加也使尺寸变化量增大。

二、淬火变形的主要发生时段

1.加热过程：工件在加热过程中，由于内应力逐渐释放而产生变形。

2.保温过程：以自重塌陷变形为主，即塌陷弯曲。

3.冷却过程：由于不均匀冷却和组织转变而至变形。

三、加热与变形

当加热大型工件时，存在残余应力或者加热不均匀，均可产生变形。残余应力主要来源于加工过程。当存在这些应力时，由于随着温度的升高，钢的屈服强度逐渐下降，即使加热很均匀，很轻微的应力也会导致变形。

  一般，工件的外缘部位残余应力较高，当温度的上升从外部开始进行时，外缘部位变形较大，残余应力引起的变形包括弹性变形和塑性变形两种。

  加热时产生的热应力和想变应力都是导致变形的原因。加热速度越快、工件尺寸越大、截面变化越大，则加热变形越大。热应力取决于温度的不均匀分布程度和温度梯度，它们都是导致热膨胀发生差异的原因。如果热应力高于材料的高温屈服点，则引起塑性变形，这种塑性变形就表现为“变形”。

  相变应力主要源于相变的不等时性，即材料一部分发生相变，而其它部分还未发生相变时产生的。加热时材料的组织转变成奥氏体发生体积收缩时可出现塑性变形。如果材料的各部分同时发生相同的组织转变，则不产生应力。为此，缓慢加热可以适当降低加热变形， 采用预热。

  此外，由于加热中因自重而出现“塌陷”变形的情况非常多，加热温度越高，加热时间越长，“塌陷”现象越严重。