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精密钢管真空淬火工艺过程:
精密钢管真空淬火真空淬火炉按冷却方法分为油淬和气淬两类,按工位数分为单室式和双室式。真空油淬炉都是双室的,后室置电加热元件,前室的下方置油槽。工件完成加热、保温后移入前室,关闭中门后向前室充入惰性气至大约2.66%26times;10~1.01%26times;10Pa(200~760mm柱),入油。油淬易引起工件表面变质。由于表面活性大,厚壁精密钢管,在短暂的高温油膜作用下即可发生显著薄层渗碳,此外,碳黑和油在表面的粘附对简化热处理流程很不利。真空淬火技术的发展主要在于研制性能优良、工位单一的气冷淬火炉。前述双室式炉亦可用于气淬(在前室喷气冷却),但双工位式的操作使大批量装炉的生产发生困难,也易在高温移动中引起工件变形或改变工件方位增加淬火变形。单一工位的气冷淬火炉是在加热保温完成后在加热室内喷气冷却。气冷的冷速不如油冷快,也低于传统淬火法中的熔盐等温、分级淬火。因而,不断提高喷冷室压力,增大流量,以及采用摩尔质量比氮的惰性气体氦和氢,是当今真空淬火技术发展的主流。70年代后期将氮气喷冷的压力从(1~2)%26times;10Pa提高到(5~6)%26times;10Pa,使冷却能力接近于常压下的油冷。80年代中期出现超过高压气淬,用(10~20)%26times;10Pa的氦,冷却能力等于或略高于油淬,已进入工业实用。90年代初采用40%26times;10Pa的氢气,接近水淬的冷却能力,尚处于起步阶段。工业发达已进展到以高压(5~6)%26times;10Pa气淬为主体,而中国产气淬一些金属的蒸气压(理论值)与温度的关系则尚处于一般加压气淬(2%26times;10Pa)型阶段。
铸造精密钢管的过程
(一)浇注前要对铸水进行孕育和扒渣处理,过程中要不断流、平稳,以避免冲砂而形成砂眼。跑火时要及时堵住漏铸水的部位,并补足铸水,以减少冷隔、浇不足等缺陷。
(二)型砂性能将直接影响精密钢管的质量,因此应具有良好的透气性、湿强度、流动性、可塑性和退让性等。
(三)在粘土含量相同时,膨润土比普通粘土的热湿拉强度高。在湿型粘土砂中加入适量的煤粉、木屑等,可提高抗夹砂能力,并可防止夹砂、粘砂而得到表面光洁的管件。型砂的水分定为6%左右,以使其具有较好的综合性能。
(四)要获得表面光洁度好的精密钢管,可以通过清理滚筒去除表面的砂子,也进行抛丸处理。非加工表面的粘砂必须清理干净,以防止影响管件使用。
(五)对于干模造型烘干工艺,要按操作规程进行操作,烘干时间为8h以上,以防因烘干不透而造成砂、气孔等缺陷。
(六)管件必须经过充分冷却才能扒出铸型,一般要求不小于3h。如果时间过短,会发生表面激冷而使硬度较高造成切削困难。精密钢管件较大时可能会产生热裂、内部应力较大,易造成变形而影响外形尺寸。
(七)在制作过程中重点要考虑的是其工艺结构和性能。一方面提高生产率,另一方面要保证质量。在生产中要检验模样的完整性,保证无缺陷使用,如果有缺陷要经过修理后才能够使用。起模时要注意敲击力度,铝模要垫木块进行敲击,减少铝模的受损程度。
(八)生产精密钢管件时,必须严格控制人炉和人包材料的质量,对其成分、块度及理化性能必须按要求进行检查和验收。
(九)通过检验,发现精密钢管的缺陷,查找并分析原因,及时采取措施,以减少缺陷的产生。
精密无缝钢管淬火温度在A3+(30~50)℃,在实际操作中,一般是取上限的。偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快,表面氧化减少,且能提高工效。为使工件的奥氏体均匀化,就需要足够的保温时间。如果实际装炉量大,就需适当延长保温时间。不然,可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象。但保温时间过长,也会也出现晶粒粗大,氧化脱碳严重的弊病,影响淬火质量。我们认为,如装炉量大于工艺文件的规定,加热保温时间需延长1/5。因为精密无缝钢管淬透性低,故应采用冷却速度大的10%盐水溶液。工件入水后,应该淬透,但不是冷透,如果精密无缝钢管在盐水中冷透,就有可能使工件开裂,这是因为当工件冷却到180℃左右时,奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致。因此,当淬火工件快冷到该温度区域,就应采取缓冷的方法。由于出水温度难以掌握,须凭经验操作,当水中的工件抖动停止,即可出水空冷(如能油冷更好)。另外,工件入水宜动不宜静,应按照工件的几何形状,作规则运动。静止的冷却介质加上静止的工件,导致硬度不均匀,应力不均匀而使工件变形大,甚至开裂。
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