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高压合金管热处理后缺陷

2020-09-11

高压合金管经热处理操作后,有以下几个经常碰到的质量问题:淬火后显微组织过热、欠热、热处理变形、淬火裂纹、软点、表面脱碳等。生产时出现这些问题会对高压合金管的使用期限及精度带来很大的影响,为此我们就需要找到缺陷问题出现的原因,尽可能的做好预防。

1、淬火后过热

  淬火后的显微组织是否出现过热情况,可以从高压合金管的粗糙口处进行观察。不过若是想要确切的判断其过热问题的程度,就必须要进一步检查其显微组织了。钢材的淬火组织中若出现了粗针状的马氏体,那么就说明组织出现了淬火过热。其形成原因有两种:一种是由于淬火工序的加热温度过高、加热保温等时间过长,进而导致组织全面过热;另一种是原始组织有严重的带状碳化现象,所以两带间的低碳区域就形成了局部的针状粗大的马氏体,进而导致组织的局部过热。无论是哪种原因形成的,过热的组织都会增多残留奥氏体量,降低尺寸的稳定性。淬火组织过热,钢的晶体就会变粗大,会造成高压管的抗冲击性降低,使用年限寿命降低。过热情况严重时,甚至会进一步出现淬火裂纹。

2、欠热

  淬火温度偏低或是冷却不到位等原因,会使高压管产生欠热组织,即在显微组织中出现超出标准要求的托氏体组织。这种托氏体组织能降低零件硬度,使其耐磨性有明显的性能下降,减小高压管的应用寿命。

3、热处理变形

  热处理变形是在所难免的。高压合金管经热处理操作,存在有热应力、组织应力,这种内应力之间能够部分抵消或是相互叠加。因为它能随着加热及冷却时的温度和速度、零件的形状及尺寸、装炉方式等发生变化。了解和调节其变化规律就能尽可能让轴承零部件的变形被控制在一定的可控范围,利于生产的正常运行。不过,例如热处理过程中发生的机械碰撞引起的零部件变形,通过改进操作是能够减少和避免。

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4、淬火裂纹

  淬火裂纹通常形状深且细长,断口平直,破断面不出现氧化色,两侧无脱碳,与材料本身的裂纹及锻造造成的裂纹有明显的区别。淬火经冷却流程后,高压合金管的内应力瞬间超过其本身的抗拉强度,就会出现淬火裂纹。其形成原因有:①前期工序引起的冷冲应力太大、车削刀痕较深、油沟尖锐棱角等;②淬火时,工作面的原有缺陷(微细裂纹、划痕等)、管材原材料的内部缺陷(如夹渣、非金属杂物、白点、缩孔残余等)形成的应力集中;③淬火时的加热温度过高、或是冷却过急,金属质量体积、热应力发生变化时产生的组织应力超过了管材抗断裂强度的能力范围;④淬火后,回火不足、未及时回火;⑤表面脱碳严重、碳化物偏析情况严重。其中,内应力是导致这种质量缺陷的主要元凶。在轴承套圈上形成的是纵向平直、环形,在轴承钢球上形成的是S 形、丁形、环形。

5、软点

  淬火软点即为高压管的表面出现局部的硬度不够。产生原因是:加热不足、冷却不良、淬火流程操作不当等。类似于表面脱碳,会大大降低管体钢材表面的耐磨性、疲劳强度,将造成使用时的局部剧烈磨损,甚至失效。

 

6、表面脱碳

  若是在氧化性的介质中完成热处理的加热过程,高压合金管表面就会发生氧化作用,高压管表面的碳元素的质量分数就会减少,即为表面脱碳。脱碳层的深度一旦超出最终的加工留量,高压合金管就要做报废处理。可以通过金相法、显微硬度法进行表面的脱碳层的深度测定。


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